我们研究组本着师法自然的原则，将致力于发展功能蛋白质材料和类似于蛋白质的巨分子材料，构建一些能够和自然界材料性能相媲美的，甚至更好的生物材料。
（1） 蛋白质是自然界的功能分子，其结构和功能的多样性堪为合成高分子的典范，而其可进化的性质更拓展了其无限的可能性。以蛋白质为功能载体，发展多功能化并可在时空尺度上精确控制机械性能和生物性能的生物材料，将为解决诸多基本生物问题提供平台，并在组织工程中得以实用。
（2） 先进材料的发展和构效关系的阐明是是材料科学家的共同问题。要把分子微观上的功能传递放大成为材料的宏观上的性质，就必须把化学方法和物理原理一起结合到材料的设计中去，实现对化学结构，对等级结构，特别是1-100纳米这个尺度的结构的控制。高分子体系的精确合成因而不可或缺。所以，我们计划将点击化学，串联反应，无保护基团反应，自组装辅助反应等理念引入到高分子的合成中去，努力探索复杂高分子体系的快速精确合成策略。
（3） 在合成高分子中模拟蛋白质的结构和功能是一个对于高分子化学和物理的巨大挑战。在蛋白质里，可以找到相对独立的，具有稳定折叠结构和确定功能的保守区域。一个蛋白质可以由几个不同的区域组成，同样一个区域也可以在不同的蛋白质里头找到。受此启发，我们把具有确定的、稳定的、相对独立的三维空间原子排列的分子基元称为纳米原子，并以此构建具有精确结构的小分子类似物--巨分子。在巨分子里，纳米原子之间通过其表面的官能团进行整体的物理键相互作用，引导在1-100纳米之间的有序结构和相应功能的形成。我们计划发展功能纳米原子库，并组建多种多样的巨分子，研究其构效关系和组装行为。