药物设计学作为现代药学的前沿交叉学科，在中科院上海药物研究所的学科建设中占据核心地位。在中药学传统理论基础上，研究团队深度融合分子药理学、计算生物学与人工智能技术，形成了具有自主特色的科研体系。当前研究重点聚焦于天然产物活性成分的构效关系解析，通过建立多尺度分子模拟平台，对青蒿素衍生物、雷公藤甲素等中药有效成分进行量子化学计算与动态构象模拟，成功揭示了其抗疟原虫、免疫调节等作用机制。在中药复方研究方面，创新性地采用网络药理学方法，整合"药-方-症"多维数据，构建基于超网络分析的配伍预测模型，已解析出小柴胡汤调节肝胆代谢的23条关键信号通路。针对中药复杂制剂技术，开发了基于微流控芯片的中药纳米递送系统，使黄连素纳米粒的溶出度提升至92.3%，生物利用度提高4.8倍。质量控制体系引入高分辨质谱联用技术，建立包含386个特征峰的参芪扶正注射液指纹图谱，实现从种植基地到制剂生产全流程的质量追溯。值得关注的是，团队最新研发的AI辅助药物设计平台"PharmAI-2023"，通过整合超20万条中药成分数据库和3.6亿条蛋白质结构信息，成功预测出17个具有潜在药用价值的化合物，其中3个已进入临床前研究阶段。该平台突破性地将传统中医"君臣佐使"理论转化为算法可执行的参数体系，为中药现代化提供了全新解决方案。在抗肿瘤药物研发领域，基于紫杉醇作用靶点发现的 taxadiene类似物，其半衰期延长至普通制剂的5.2倍，正在开展I期临床试验。研究团队特别注重产学研协同创新，与上海中医药大学共建的"智慧中药实验室"，已孵化出3家科技型企业，累计申请专利89项，其中"基于区块链技术的中药溯源系统"获得国家科技进步二等奖。未来研究将重点攻关中药多成分协同作用机制解析，开发基于器官芯片的中药安全性评价平台，并筹建全球首个中药人工智能知识图谱数据库，力争在2025年前实现30个中药新药的临床申报突破。