膜离子通道结构、功能及生理建模

主要开展离子通道的结构功能及相关的心脑系统疾病的机制研究。

对HCN通道、TTX-R钠通道、TRPV1通道的门控特性、药物的作用位点、特异性阻断剂进行了系统的研究，通过探讨P 物质等神经调控因子对神经元膜离子通道的敏化规律，阐明了慢性疼痛的发生及信号转导的机制，确定了傣药龙血竭的镇痛机制和相应的药效物质；发现了分泌调节蛋白Complexins在神经递质释放中起着激活和钳制的双重作用，并区分出其作用区域，发现了神经活性带蛋白Piccolo和Bassoon能维持突触囊泡在神经突触的聚集但并不直接参与调控神经递质分泌。

生物医学信号检测与处理

主要开展人体各种信号检测、处理的研究，探索生理、心理参数与疾病之间的关系研究。

提出了模拟自然阅读的诱发模式，实现了将ERPs实验中诱发脑信号和诱发脑噪声的有效分离，采用上述模式构建了一个新颖的脑－计算机接口，实现了一个初步的在线的演示系统，能利用脑电波打字和网络对话，通信速率达到国际先进水平；2）提出了利用来自不同通道的P2-N2-P3复合波的空时模式组合作为通信特征载体，构建了从连续的EEG信号中单次定位认知信号的快速算法，使得平均识别精度达95%以上。

视觉认知计算与医学图像处理

主要开展视觉神经计算与医学图像处理、分析和可视化研究。

模拟视皮层感知机制特性，建立了图像线性结构检测模型；利用感知要素定义了一种线段聚集标准，建立了轮廓感知组织的概率模型；提出了模拟视觉皮层机制的动态信息检测与特征提取方法，讨论了视觉皮层不同区域之间连接的控制方法，为病灶目标识别提供了计算方法；建立了不同尺度空间中的关键点的形变模型，较好地克服了医学图像由于组织器官变形所带来的配准精度差的问题；提出了基于分段抛物线拟合、快速行进算法以及多尺度空间层次分割算法，实现了颈椎骨X射线、超声等图像的自动分割。

生物医学传感与仪器

主要开展以生物传感器为基础对生物物质成份进行定量分析的研究。

实现了碳纳米管的水溶性，制备了基于聚偶氮胭脂红-碳纳米管复合物膜、铂纳米颗粒-乙炔黑纳米复合膜和聚茜素红-碳纳米纤维复合膜的NO传感模型，对小鼠和豚鼠肝细胞、巨噬细胞释放NO含量成功地进行了检测；采用组合式光纤束设计了一种反射式位移传感器，成功应用于狭小空间的微位移和高频振动测量。提出了一种基于双频调相技术的荧光光纤传感器，实现了生化指标（pO2/pH）的单点多参量测量。