生物大分子，例如，蛋白质，DNA，磷脂膜等，都是生命活动的承载体。这些大分子的功能是通过其各种特定的运动来实现的。理解这些功能型运动是生物物理和生物化学的中心课题，也对酶的改性，药物筛选及疾病机理研究非常重要。本实验室采用中子散射，同步辐射X射线散射，单分子荧光以及高性能计算机模拟相结合的方法来研究蛋白质的动力学特征，及其与生物功能的关系。
L. Hong, N. Jain, X. Cheng, A. Bernal, M. Tyagi, and J. C. Smith, “Determination of functional collective motions in a protein at atomic resolution using coherent neutron scattering,” Sci. Adv., Vol. 2, no. 10, e1600886, pp. 1–8, 14 Oct 2016.
X. Hu, L. Hong, M. Smith, T. Neusius, X. Cheng, and J.C. Smith “The Dynamics of Single Protein Molecules is Nonequilibrium and Self-Similar over Thirteen Decades in Time.” Nature Physics 12, 171–174 (2016)
