本研究组依托于苏州大学软凝聚态物理及交叉研究中心，采用实验、理论和计算机模拟方法研究软物质结构和动力学行为，诠释复杂现象背后物理机制。
1、宏观机器人集体行为与仿生学研究
生命系统出现大规模的群体现象，同时生物功能的实现需要各种微观尺度纳米机器人的协同与协作，如何从宏观实验上设计类似系统重新微观尺度的行为，对于理解生命现象具有重要意义。本课题方向，采用子驱动的厘米级机器人作为基本的组成单元，基于生命物质的特点，构建相似的拓扑结构体系，结合高分子物理、活性物质物理、随机热力学方法和非平衡统计物理，研究仿生现象发生的物理机制，借助人工智能和大数据方法设计和开发新的仿生平台。
2、染色质多级折叠结构和动力学的非平衡统计物理研究
真核细胞的基因组普遍存在多水平和多尺度上的结构特征，其基本组织单元包括纤维（fibers）、环（loops）、染色质区隔（chromatin compartment）等。虽然高精度实验在一定程度上能给出染色质在细胞环境中的结构和动力学信息，但因为实验的复杂性，影响因素不能精准获取，理解结构形成机制存在困难。当前面临的重要挑战是发展合适的模型考虑复杂物理化学环境的影响，从单链水平上理解DNA高级结构的形成机理。细胞内分子马达在许多生命过程中都扮演着重要角色。分子马达的存在赋予了染色质一种非常特殊的性质，具有与热平衡系统不同的特征，如非热涨落、细致平衡破坏、耗散-涨落关系无效等。研究分子马达带来的非平衡效应如何重塑染色质结构和动力学是生物大分子物理研究的重要科学问题。本项目借鉴高分子物理、生物物理和活性物质的思想，旨在解决非平衡的时空关联效应对染色质动力学结构影响，这是理解复杂病理如癌症、层粘蛋白病和早衰疾病的前提条件。