光镊采用聚焦的激光束束缚微米、纳米级的粒子，具有亚皮牛级的力分辨率和亚毫秒级的时间响应，在单分子生物物理中具有广泛的应用。通过化学耦链将生物大分子连接到高分子微球上，光镊可以测量大分子的伸长以及受力，进而研究DNA‐蛋白质相互作用、蛋白质折叠及分子马达机械化学性质等动态过程。简要介绍光镊的基本原理和常见的单分子光镊几何构型，并以双光镊为例，介绍如何设计和搭建光镊设备、所涉及的技术原理、稳定性与降噪处理方法以及分辨率测试方法。以国家蛋白质科学研究（上海）设施的双光镊实验装置为例，论述双光镊在单分子生物物理中的应用及进展。最后，对单分子光镊技术的发展前景作出展望。

基于微流控混合器, 采用连续流探测方法, 在北京同步辐射装置真空紫外光谱实验站发展了毫秒动态圆二色谱探测方法。 石英微流控混合器采用深度离子刻蚀技术加工, 通道深度445 μm。 混合器采用蛇形通道实现溶液的快速混合。 通过荧光倒置显微镜, 在模拟真实实验条件的高粘度溶液中, 观察蛇形通道内溶液混合的荧光图像, 进行混合效率测试。 500 μL·min-1流量下, 目前可实现45～270 μs的时间尺度探测。 利用微流控混合器进行动态探测, 同步辐射紫外光必须聚焦, 但由于聚焦透镜波长色散引起的焦点位移, 导致圆二色谱发生畸变。 通过精确测试不同波长对应焦点的相对位置, 然后在圆二色谱扫描中实现波长和焦点位置精确的反馈控制, 获得准确的圆二色谱。 利用所发展的方法, 测试了去折叠状态下的细胞色素c恢复折叠的动态同步辐射圆二色谱, 在45 μs处折叠恢复54%。 这种方法将为生物大分子折叠动力学研究提供新的探测手段。

生物大分子动态的结构变化能够使用单分子对荧光共振能量转移谱技术来研究。主要研究了微腔在单分子对共振能量转移实验中有效提高相应单分子对的荧光发射信号的作用, 从而提高该技术的时间分辨率。研究发现,由于受体-微腔的强耦合相互作用, 光学微腔使得受体分子变成了一个类似于单原子激光的激光体。此外, 随着距离的增加, 受体的光子数会很快下降。微腔使受体的发射光对单分子对间的距离有更大的依赖性, 在腔体中进行单分子对共振能量转移实验可以得到更高的时间分辨率。研究结果为单分子对荧光共振能量转移技术提供了实验方法和理论指导。