生体内では、タンパク質や脂質、核酸といった様々な生体分子の、「かたちと動き」が時々刻々と変化しています。また、それらの分子同士が相互作用しながら動的に離合集散することで、個々の分子単独だけではなく、分子集合体としての複雑な機能を成し遂げています。つまり、生体分子のかたちと動きがわかれば、生体分子の働く仕組みの理解が大幅に進む、ということです。本分野では、様々な生体分子の機能メカニズムの解明のために、生体分子の構造動態を最先端の実験や計算手法により解析します。具体的には、高速原子間力顕微鏡を用いた生体分子のナノスケールの構造とサブ秒レベルでの動態の観察に加え、分子動力学計算を主とする計算機シミュレーションによってマルチな時空間スケールの構造動態予測を行い、様々な生体分子の動作機構を分子科学的に明らかにします。