1. 网络医药(Network Medicine)

生物的生命活动依赖蛋白质和蛋白质之间的相互作用完成。疾病、药物通过影响其中特定的蛋白质，影响生命活动进程。网络医药(Network Medicine)研究如何通过人类蛋白质的相互作用网络（human protein-protein interactome），理解药物、疾病的作用机理。人类蛋白质的相互作用网络由约20，000种蛋白质（网络的节点），和数十万种蛋白质相互作用（网络的边）构成。通过研究在此网络上药物靶点、疾病相关基因的网络拓扑关系，可以理解药物治疗疾病的机制、药物组合规律、疾病同性、疾病-症状关系等科学机制，从而进行药物预测、疾病预测等。

2. 生物信号转导网络的建模 (Modeling signal transduction networks in biology)

生物的生命活动往往由复杂的信号转导过程实现。例如，植物保卫细胞（Guard cell）在外界环境变化时的气孔变化反应决定了植物光合作用的效率（二氧化碳吸收），和应对不利坏境（水蒸气流失）的自我保护。这一生理过程对植物生命活动，尤其是农作物的产量和抗灾能力至关重要。气孔的闭合反应过程由许多生物化学反应、分子相互作用等机制实现，涉及数十种蛋白质、小分子等信号转导因素，构成了一个复杂的生物信号转导网络。传统的生命科学研究针对单个基因/信号转到元素，缺乏研究此类复杂系统的方法；相反地，通过网络科学、数理建模的方法研究生物信号转导网络的复杂系统，可以补足传统研究方法的局限性，理解生命复杂系统中的高层次规律。通过对生物信号转导网络进行数学建模和分析，可以揭示信号转导的特性，预测未知的信号转导元素，并启示如何人工调控信号转导，引导生命系统向理想的方向发展。