研究方向聚焦功能金属生物分子的合成生物技术开发与医药应用，开展以下三个方向的研究：

（1）生物金属元件的智能设计与发现

利用人工智能技术，挖掘、设计、表征具有特定金属结合功能的蛋白质/多肽元件，包括以下研究内容：

• 通过人工智能驱动的预测与设计，创制具有目标金属结合活性和功能的新颖蛋白质/多肽结构；

• 实验解析天然与设计蛋白/多肽中金属活性中心的结构、形成与分泌机制；

• 整合金属结合位点识别算法及金属蛋白质组学技术，筛选、验证并优化设计产物；

• 研究设计的金属元件在宿主细胞中的适配性、代谢互作规律及其调控机理，发现潜在药物靶点，指导元件优化，并最终构建结构多样、功能明确的生物金属元件库。

（2）功能化金属分子的创制与合成

发展精准金属化修饰技术，构建高效化学/生物合成体系，创制功能强化的金属生物分子，包括以下研究内容：

• 开发精准金属化修饰技术，实现活性分子的位点特异性金属配体偶联与功能强化；

• 设计刺激响应型智能递送载体，攻克金属药物分子高效、可控释放的技术瓶颈；

• 创制高活性、广谱底物适应性的新型人工金属酶；

• 开发高性能细胞工厂，实现功能性金属蛋白/肽的高效、稳定生物合成。

（3）金属生物医药分子的应用转化与评价

 系统评价方向一、二所创制的金属生物分子在重大疾病治疗等领域的应用潜力，推动其向临床应用转化，，包括以下研究内容：

• 基于活性金属生物分子，开展针对抗耐药菌/病毒感染、肿瘤细胞程序性死亡诱导、肝纤维化抑制、干细胞分化调控等应用方向开展功能验证；

• 利用生物靶点、类器官、动物疾病模型等多层次评价体系，系统评估金属药物的体内外药效、药代动力学特性及潜在毒性；

• 研究金属生物分子的构效关系，揭示其跨尺度（分子、细胞、组织/动物水平）的功能机制；优化药物设计，加速候选分子进入临床前开发。