应用物理学，信息学和生物学等学科的概念和方法，特别是借助非线性动力学、非平衡统计理论、生物信息学和系统生物学的新成果，在分子、细胞、组织和系统等不同水平上，对健康和病理条件下的生物系统进行建模，将数值模拟和理论分析相结合，定量研究生物系统中结构与功能的关系，能量和信息在生命活动过程中的传递，和病理条件下生物系统的控制治疗等。
主要研究方向包括：细胞层次上的细胞信号网络动力学，神经元动力学、钙离子信号，癌细胞动力学；组织系统层次上的免疫系统动力学、生物神经网络模型和癌细胞侵袭动力学，以及基于健康医疗大数据的大数据挖掘建模。
1.细胞信号网络动力学
2.癌细胞动力学
3.免疫系统动力学
4.神经网络
5.健康医疗大数据
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