主要依托显微成像、光学工程等学科，针对单细胞拉曼成像中信号灵敏度、动态范围、特异性、空间分辨率、速度、细胞损伤等关键瓶颈问题，研究活体单细胞拉曼成像原理，开发多模态、多通道的受激拉曼（SRS）、相干反斯托克斯拉曼（CARS）等关键技术，并设计和组装相应原理样机。