基本簡介
“北京大學交叉學科研究院”（Academy for Advanced Interdisciplinary Studies，
科研宗旨
許智宏校長在研究院成立大會上的講話中指出：“前沿交叉學科研究院的成立將是北京大學歷史上十分重要的一筆，對北京大學的學科建設、科學研究發展和綜合素質人才的培養等都具有十分重要的意義。”全國人大常委會副委員長、中國科協主席、北京大學醫學部主任韓啟德院士擔任前沿交叉學科研究院院長，他對研究院的發展提出了24個字的方針：虛實結合，摒棄浮躁，完善制度，項目帶動，兼容並包，外向開放。
主要任務
交叉學科研究院的基本任務是組織跨學科的學術交流、開展跨學科的科學研究和培養交叉學科的優秀人才。研究院將以北京大學雄厚的基礎學科和先進的技術學科為基礎，組織聯合相關的研究力量，建設具有良好學術交流環境、學科前沿性與學科交叉性相結合、實體與虛體相結合的交叉學科研究平台，為北京大學的交叉學科研究創造良好的學術氛圍和研究條件；研究院將開展前沿性的問題研究和科學技術攻關，使北京大學在一些重要領域進入國際前列；研究院將在研究生主管部門的指導下，與相關院系和學科合作，努力探索交叉學科人才培養模式，使之成為高層次綜合人才培養的重要基地；研究院的管理體制將以有利於促進學科交叉和創造良好學術氛圍為基本準則，採用虛實結合、研究人員專聘與兼聘相結合等多種靈活方式，資源在校內外共享。
成立背景
在科學發展的三百多年裡，人們從初期的哲學科學研究開始，逐步對自然現象有了認識上的深化和科學技術規律上的掌握。在這期間，人們對學科進行了分類並演化得愈來愈細，隨之教育也相應地分科分類，形成了不同的專業和方向。進入20世紀末/21世紀初，人們發現，當代科學的發展和重大科學技術成就的取得，越來越依賴於不同學科之間的交叉與融合，許多有影響的科技成果，都是在學科的互動和交叉點上取得的。典型的例子是2003諾貝爾醫學獎，它們的獲得者是物理學科（曼斯菲爾德）和化學學科（勞特布爾）的研究背景，他們的研究與醫學研究的交叉結合產生了對人類發展具有極大影響的傑出成果——核磁共振圖像技術在臨床診斷和醫學研究的突破。 事實上，生物醫學作為是當今發展最快的學科之一，不僅本身具有多學科的綜合性，而且需要生物學家、醫學家和數學、物理、化學、信息科學、環境科學、工程科學等學科專家共同努力。生物醫學的許多重大突破，都是通過多學科的交叉來實現的。
學科建設
北京大學具有很好的基礎學科和技術學科優勢。學科齊全、基礎雄厚是北大的重要特點。北京大學的多學科特點為發展跨學科研究提供了獨特的優勢和重要的基礎條件。在“創世界一流大學“計畫
組織結構
作為服務於科研、教學的組織保障，前沿交叉學科研究院設立精幹的行政管理機構。研究院設立學術委員會，負責學術方向和體制建設決策諮詢等工作；設立學位委員會分委會，負責跨學科研究生教育培養和學位工作。
納米科學與技術研究中心納米科學與技術研究中心成立於1997年，於2006年9月進行了重新整合。中心現有5個研究部、1個教育部重點實驗室和1個公共實驗室。有23個課題組，涉及化學、物理、電子、材料、信息等多個學科。中心的基本定位是：北京大學納米科技研究的公共實驗平台、虛實結合的學科交叉性開放研究平台和北京大學納米科技發展諮詢機構。目前中心的主要研究方向是，探索納米材料與納米結構中的新現象和新規律，發展新一代納米電子學器件和納米感測器件。
功能成像研究中心北京大學功能成像中心(Functional Imaging Center, Peking University)是北京大學前沿交叉學科研究院所屬的一個跨學科研究平台。“功能成像中心”的研究隊伍由來自北京大學的數學、物理學、心理學、生命科學、計算機科學和醫學影像學等領域的專家組成，他們將結合各自領域的研究方法和技術手段，開展高度跨學科的研究工作，目的是為了推動功能成像這一交叉學科在北京大學的發展，在北京大學建立一個L國際水平的功能成像和分子影像研究中心，推動分子生物學、生理學、心理學、電子學、數學、信息學、計算機等學科與醫學影像學的交叉研究，在認知腦功能成像和醫學影像學等領域做出國際水平的研究成果。“功能成像中心”將積極開展國際合作，成為一個國際化的具有良好學術氛圍的研究基地。“功能成像中心”還將開展相關領域的教學工作，為我國培養認知腦功能成像、分子影像與醫學功能成像等領域的高水平人才。
“功能成像中心”近期將著重研究功能成像與分子影像的基礎問題，以功能成像技術為手段，以解決認知心理和疾病問題為最終目的，開展各項功能成像與醫學分子影像的理論、技術及試驗研究。這些研究是功能成像領域中具有重大科學意義和重要套用價值、並有可能將我國的相關研究帶到國際領先水平的幾個方向。
“功能成像中心”目前擁有的主要技術手段包括3.0T MR掃瞄器、高密度腦電（EEG/ERP）系統、TMS系統、PET-CT和超聲等多種成像工具，為開展腦科學、生物醫學、認知科學、功能磁共振物理學以及計算機圖像處理等多個學科的跨學科研究提供必要的技術支持。
理論生物學中心的主要目標是發展以多學科交叉性、定量性、綜合性、可預測性、精確性為特點的定量生物學，特彆強調發展科學假設驅動下的理論生物學。中心大力推動多學科交叉的生物學研究，促進海外科學家與中國科學家的交流與合作，邀請在相關研究方面做出重要成績的海外留學人員到北京大學短期工作或訪問，定期舉辦國際學術會議，培養理論生物學方面的研究生及博士後，組織聯合申報國家項目。中心成立以來牽頭申報了973、863、自然科學基金委員會重大項目等多項國家課題，是973交叉學科項目—“基因功能預測的生物信息學理論與套用”課題的主持單位。
自2001年底成立以來，理論生物學中心在生物網路動力學、生物分子進化、基因調控、蛋白質作用機制及藥物分子設計等方面取得系列進展。已發表有中心署名的文章50篇，包括PNAS, PRL, NAR, JBC, Bioinformatics等國際著名期刊。成為有一定國際影響的理論與計算生物學研究中心。2005年11月理論生物學中心與加州大學加州定量生物醫學研究所簽定了合作建立聯合研究中心的協定。加州大學的加州定量生物醫學研究所及其總部所在地加州大學舊金山分校是世界一流的生物和醫學研究機構。兩個單位之間的合作已有一定的基礎，通過協定的簽署，希望能將雙方的合作帶到一個新的水平，從而進一步加強雙方的合作，發揮北京大學與加州大學舊金山分校的優勢，共同促進定量生物醫學交叉學科的發展。該聯合中心將促進雙方工作人員及研究生的交換，共同舉辦國際會議，促進交流與合作，並共同在中國及美國申請國際交流與合作研究項目。
理論生物學中心每周安排一次定期的學術活動，並不定期邀請國內外學者前來做報告。自2002年至今，中心已邀請到國外50多名學者到中心進行交流訪問，並舉辦相應的學術報告活動。同時，中心每年在夏季召開理論生物學及生物信息學方面的國際會議或暑期班。2000年及2001年的研討會以交流與理論生物學有關的最新進展為主，自2002年開始我們計畫每年選擇一個特定的課題，有目的地邀請國際上相關方向的知名專家，舉辦代表國際學術研究前沿、有針對性的、深入探討科學問題的研討會。2002年的會議議題為“生物分子進化”，邀請到17位從事生物分子進化理論及實驗研究的國內外著名學者參加會議並做報告，2004年召開了“國際生物網路研討會”，本會議以邀請報告為主，注重有深度的討論和交流。2004年與中國科學院交叉學科理論研究中心聯合舉辦了“蛋白質摺疊、功能與動力學暑期學校”和“蛋白質摺疊、功能與動力學國際研討會”。同時中心還會適時舉行中心內部的學術交流活動。有助於加強各學科背景人員之間的溝通，為實現各學科之間的交叉和融合提供了有利支持。生物醫學跨學科研究中心
“當代科學的發展和重大科學技術成就的取得，越來越依賴於不同學科之間的交叉與融合。生物醫學作為目前發展最快的學科之一，是生物學家、醫學家和數學、物理、化學、信息科學、環境科學、工程科學等學科專家共同努力的結果。可以預言，生物醫學未來的重大突破，一定是通過多學科的交叉來實現的。” 這是在2000年12月12日“北京大學生物醫學跨學科研究中心”成立大會上，北大常務副校長韓啟德院士（《中心》主任）明確闡明的建立該中心的科學背景和意義。
《北京大學生物醫學跨學科研究中心》的建設目標旨在推動北京大學的生命學科和醫科與理科、工程技術學科之間的有機結合，建立良好學術交流和研究環境，將基礎科學、技術套用和臨床科學的前沿研究結合在一起，促進整個生物醫學領域的從分子尺度到人類器官尺度的新發明、新發現與技術創新。《生物醫學跨學科研究中心》的三大任務是：促進生物醫學跨學科學術交流；開展跨學科的研究工作；培養具有交叉學科背景的新型人才。
“生物醫學跨學科學術交流論壇”是《中心》組織的定期學術交流活動。從《中心》成立到2004年10月, 已舉辦了100期學術講座。其中固定講座每隔一周在校本部和醫學部輪換舉行，分別由來自校本部的學者在醫學部會議中心做學術報告和來自醫學部的學者在校本部的現代物理中心做學術報告，涵蓋了數學、力學、物理學、化學、信息科學、地球科學、經濟學，生命科學、醫學、藥學、口腔科學等眾多學科的內容，為不同學科背景的科學家們提供交流的環境和合作的機會。另外，論壇也根據情況和條件組織不定期的學術講座和研討，包括國內外優秀科學家的學術報告，論壇演講（例如世界衛生日－北京大學精神衛生論壇），校內交叉學科研究者的學術研討（例如生物醫學複雜性研討會）等，這些交流不僅增進了不同學科之間的了解，而且促成了不同學科專家之間科學思維的碰撞，為學科交叉和合作研究打下了良好基礎。
在北京大學“創世界一流大學計畫”的支持下，研究中心組織了21個跨學科研究項目。來自基礎學科、技術學科和臨床學科等不同學科背景的研究者積極努力合作，創造研究條件和建立跨學科的實驗室，取得了許多重要的跨學科的研究成果，諸如“單個分子光學檢測腎上腺素受體分子在活細胞內動態行為的研究”，“國人盆腔三維圖象的建立及其在腫瘤外科中的套用”，“SPECT人腦阿片受體顯像劑合成與臨床前研究”，“抑制腫瘤轉移新藥的研究和發現”，“多靶標抗HIV新藥的設計、合成、活性及協同作用機制研究”，“納米複合材料的生物醫學效應研究”等，都取得了顯著成果。這些研究不僅促進了生物醫學跨學科研究，而且得到學術界和工業界的認可好評，為獲得國家和社會的支持創造了條件，例如“單分子與納米生物醫學”項目2002年發展成為國家自然科學基金重大項目“單分子技術在生命科學中的套用”；“環境與健康——北京大氣細微顆粒物對健康的影響”項目發展為2003年自然科學基金重點項目“沙塵暴細顆粒物的理化特徵及其對人體健康的影響”等；環境科學跨學科合作者參加並負責編制了國家中長期發展規劃“環境污染控制與治理”－“環境污染與人體健康”，在國家重大決策中發揮了重要作用，等等。
跨學科人才培養是跨學科研究中心的另一重要任務。2001年起，《中心》協助北大研究生院設立了兩個跨學科研究生班，培養具有交叉學科背景的新型複合型人才。到2005年，已招收跨學科研究生89名。“生物信息學研究生班”的研究生在生命科學、化學、物理學、數學、醫學（藥學）等眾多學科的優秀導師的指導帶領下，開展生物信息學/系統生物學/理論與計算生物學等方面的教學和科學研究，形成了新的學科力量和重要的學科方向。“生物醫學工程研究生班”的導師們分別來自北大的理學部、信息與工程學部、醫學部和多家附屬臨床醫院，研究生們既有來自生命科學、物理化學、基礎醫學等基礎學科，也有來自電子學、計算機技術、生物醫學工程、臨床醫學等眾多套用和工程學科，在各有關學科優勢互補、相互合作的基礎上，開展生物醫學工程跨學科前沿領域的研究和人才培養，形成了北大新的學科生長點。
在北京大學各級領導和“創世界一流大學”計畫的支持下，在北京大學“前沿交叉學科研究院”的組織協調下，通過各學科專家學者的積極參與和研究工作者的共同努力，北京大學生物醫學跨學科在學術交流、科學研究和人才培養等方面必將取得更加豐碩的成果。
在數學、物理學、化學、信息科學等定量學科的交叉與滲透下，生命科學正在發生革命性的變化引。北京大學理論生物學中心就是在這樣一個背景下，在李政道先生及北京大學有關領導的倡導和大力支持下，經過兩年多的籌備，於2001年9月17日在北京大學正式成立的。理論生物學中心以北京現代物理中心為主要活動基地。中心的成員包括國內及國外兩部份。國內成員以北京大學校內從事理論與系統生物學研究的有關課題組（分屬物理學院、數學學院、工學院、化學學院、生命科學院等）為主，聘請其它高校及中國科學院各研究所的專家為客座人員。國外成員包括相關領域傑出的華人科學家。
生物網路研究
從細胞中蛋白質與基因調控網路的整體動力學性質出發，研究生物網路的穩定性，網路的多態性，網路的動力學性質及網路的進化規律，尋找生物網路設計與動力學的普適性規律，並通過細胞生物學實驗加以驗證或修正。分析研究執行不同生物學功能的蛋白質作用網路的動力學特性；研究基本蛋白質調控模組與基本網路結構之間的關係，及其在生物體進化和執行生物學功能的作用。利用已知的蛋白質網路動力學基本規律對未知蛋白質網路做預測，從已得到的蛋白質網路動力學規律，預測蛋白質網路中未知的蛋白的作用與蛋白質之間的未知相互作用關係，推測未知的蛋白質網路結構。用進化算法構造全新的蛋白質網路並用該網路討論其特殊拓撲性質的原因，了解蛋白質網路的特殊拓撲性質是第一性的規律，還是由網路動力學性質所規定的第二性規律。
蛋白質序列、結構與功能的關係與蛋白質-蛋白質相互作用研究
研究蛋白質的序列與結構、結構與功能的關係，研究蛋白質摺疊與錯誤摺疊的機理，開展全新結構與功能的蛋白質設計；發展根據蛋白質空間結構進行功能預測的方法，建立蛋白質功能位點資料庫；發展不依賴於蛋白質序列及結構同源性的蛋白質功能預測方法。研究蛋白質相互作用的基本規律，發展根據大量實驗數據進行蛋白質網路及功能預測的方法，定量研究蛋白質間識別的熱力學及動力學過程。
基因表達調控研究
研究基因調控網路的普遍規律，為生物網路研究提供基因表達層次的基礎知識。將利用統計語言學方法，建立DNA序列的多層次信息結構模型，發展真核基因預測的新算法；發展利用語言學的方法進行調控序列分析，尋找轉錄因子結合位點的新算法；利用基因表達譜數據，結合啟動子及其結合位點，利用Bayes網路及因果分析等統計方法，重構基因轉錄網路，認識基因的調控規律並進行基因協作功能的分析。
基於結構與生物網路的藥物設計研究
發展基於蛋白質結構的藥物設計新方法，選擇重大疾病開展藥物設計。將系統生物學的方法套用於藥物設計，探索藥物設計的新思路，發展基於生物網路進行藥物靶分析、藥物作用分析、最佳給藥方案設計的方法。針對特定的生物學網路從理論與實驗兩方面開展研究，在此工作的基礎上，提出用系統生物學觀點進行藥物設計的新思路。
