本實驗室從事跨領域研究，主旨在於發展、利用尖端的光譜磁共振與螢光顯微鏡技術解析電子與原子核之間各種作用力，進而在分子層次具體描述生物巨分子、分子聚合體的動力學反應與行為；同時進行生物醫學的分析與應用。本實驗室研究同時涵蓋實驗與理論工作，目前研究課題包括：1) Biological molecules in nano-scale space of nanomaterials; 2) Dynamic structures of water clusters and confined water; 3) Biophysics of Apoptosis; 4) Biological Chemistry; 5) Membrane protein channels or transporters; 6) Quantum statistical mechanics for ESR spectroscopy.

Our research is concerned with studying the problems in physical chemistry and biophysics using Electron Spin Resonance (ESR). By studying the ESR spectra of spin label, we are able to explore the dynamics of the local environment where the spin probe resides in ensembles. Spin label ESR techniques have in recent years been demonstrated as a powerful and valuable tool in biophysics. The goal of our research is to improve ESR techniques and theories for lineshape interpretations in order to enhance its capability to capture dynamic processes in ensemble systems, particularly in biological complex systems.

現今XRD和NMR能決定很多重要protein的靜態結構，但在“後蛋白體時代“，我們有興趣的課題是: 這些proteins如何聚集而構成具有生物功能的complex domain？以及這些具生物功能functional domain的動態結構為何？Spin-label ESR正是為研究這樣具前瞻性課題所發展出來的化學工具！將來的應用包括藥物化學、藥物設計、化學生物、微奈米生物機械系統的研發等等！在基礎科學與生物工程的應用將會扮演重要的研究工具。

本實驗室重要的研究工具包括各式光譜儀、Mac計算工作站、化學生物實驗一系列器材等。

在物理化學方面：學生有機會學到程式撰寫、光譜分析、各式光譜實驗、亦可進行理論研究、將來從事前瞻科學研究。

對於生物方面有興趣的同學，有機會可以接受到完整的生化、分子生物、蛋白質工程、細胞生物、化學生物、生醫分析等等的訓練，畢業後除了可選擇一般化學系常去的半導體業、化學工業領域的工作外，本實驗室學生因為受過化學+生物的訓練，很容易在生技界找到工作，進入生醫生技產業貢獻所學。

歡迎對從事物化有興趣的同學、或是對化學生物實驗工作有興趣同學加入！！

• 光譜技術、實驗: cw-ESR(EPR); Pulsed ESR; Double electron-electron Resonance; Saturation ESR; Multi-frequency (X- and Q-band) ESR; Circular Dichroism; UV/vis spectroscopy, Fluorescence confocal microscopy.

• 物化實驗、計算：Water molecules in nano-channels, confined nanospace; Molecule dynamics and structural modeling; Solvent structures in nano-materials and cryogenic temperatures.

• 分子生物學、生醫分析相關實驗: DNA Isolation and Transformation in E. coli; Isolation of Plasmid DNA; Restriction Endonuclease Digestion and Agarose Gel Electrophoresis of DNA; DNA Ligation and E. coli Transformation; Protein Expression and Purification; Western Blotting; High-density fermentation.

• 細胞膜蛋白離子傳輸、化學生物實驗: Preparation of membrane proteins and vesicles (MLV, LUV, GUV); Nanodiscs; Rapid Solvent Exchange apparatus; Experimental examinations using Confocal Microscope.