课题组采用高度交叉的方法，包括计算模拟-基因组学-人工智能-化学合成-电生理学-结构解析的策略发现海洋先导化合物或多肽、理解先导分子作用的药物化学基础与作用机制。在此基础上，采用现代药物设计方法，开展海洋先导分子结构优化、构-效关系研究与成药性评价。具体研究方向包括：

1. 针对海洋多肽（如芋螺毒素）联合采用计算生物学、人工智能、合成化学与电生理学开展先导分子发现、作用机制研究，在原子水平揭示海洋多肽结构与功能的关系；基于对多肽构-效关系的理解，开展结构优化，进一步提高其活性与选择性。

2. 针对高度动态蛋白，尤其离子通道膜蛋白采用分子动力学模拟联合定点突变实验，研究蛋白的动态结构与功能关系，在原子水平理解蛋白或配体的构象扰动或变构调控机制。

3. 针对天然来源或采用从头设计方法获得的结构稳定、分子量较小的约束肽，采用嫁接、二硫键替换、环化、非天然修饰等化学生物学策略优化多肽稳定性与生物利用度，获得具有成药前景的功能多肽。