复旦大学复杂体系多尺度研究院（Multiscale Research Institute for Complex Systems，MRICS）坐落于复旦大学张江校区，由上海市"高峰人才计划"支持。MRICS面向国际前沿问题，利用人工智能、大数据等方法结合传统实验手段，展开分子与结构生物学、化学、物理学等交叉领域的研究；采用国际前沿的多组学联合分析和生物信息学等技术解决重要的生物学问题；利用计算和实验相结合的方法揭示疾病的发生和发展过程，以及疾病对药物响应的系统性变化。目前，研究院已拥有国际一流的蛋白质结构预测算法开发平台和世界领先的冷冻电镜平台，不断发展全新而有效的、贯通微观分子结构直至宏观医学成像的多尺度影像分析技术，为解析生命奥秘提供前所未有的，囊括分子、细胞、组织、器官乃至整个生物体的时空影像数据。成立至今，研究院已建设起具备干湿结合、基于蛋白质结构的全链条AI 赋能新药创新的一体化研发平台。

全球领先计算生物学AI算法开发平台

研究院科研团队自主研发的蛋白质折叠算法和侧链建模算法，精度显著优于AlphaFold2，侧链更接近天然构象；在蛋白质突变领域，原创算法可以对点突变可能带来的生物学功能变化进行准确预测。团队原创的冷冻电镜解析算法成功补充了冷冻电子显微镜（Cryo-EM）结构解析技术中因传统方法无法分辨而缺损的蛋白质结构，并高效且精准地分辨出柔性极大的结构区在蛋白受测样品中的构象分布。原创的分子动力学模拟增强取样算法对AlphaFold2 预测结构中的误差予以修正，在精度上超越专用计算机Anton，达到全球最优。

研究院与上海人工智能实验室共同组建计算生物学创新中心，以人工智能为技术中枢，构建新一代生物体系分析工具与方法，解读生物遗传信息，加速生命科学在分子层面的研究。通过对蛋白质、DNA等分子功能结构的预测与设计，打破生物数据壁垒，为生命科学研究提供新的思路与方法。

生物信息学单细胞测序分析平台

研究院自主开发了完整的生物信息学研究平台。特别是单细胞大数据平台，团队基于此不断挖掘细胞类型和细胞亚群之间的差异，深入探索单细胞水平的基因表达差异并揭示其内部复杂的基因调控网络，以解析细胞分化、发育和疾病机制。同时，团队致力于整合来自基因组学、转录组学、蛋白质组学等多个组学的数据，建立跨层次关联探寻生物学含义，并结合机器学习、深度学习算法，挖掘潜在的基因和蛋白质靶标，为疾病诊断和创新药物开发提供新的思路和方向。该领域技术对研究疾病中的细胞命运决定和分子学基础至关重要。

结构生物学研究平台

冷冻电子显微技术作为结构生物学最重要的研究手段之一，在研究蛋白质、细胞和组织的结构和功能中起到至关重要的作用。目前研究院建有各类冷冻电子透射显微镜（包括 FEI Titan Krios，Glacios，Talos 和 Aquilos 等），以及高性能的计算集群，可以从高分辨率的蛋白质三维结构（分子生物学）和原位环境下蛋白、细胞组织的空间分布（细胞生物学）等不同尺度来回答前沿的生命科学问题，研究对象包括蛋白质生物大分子、亚细胞器乃至细胞和组织，研究方法包括冷冻电镜单颗粒技术、原位电子断层扫描技术和原位单颗粒技术等。

研究院打造了一支跨学科的国际化研究团队，其中包括国际顶尖的计算结构生物学专家、2013年诺贝尔化学奖得主Michael Levitt 教授，2004年Norman Hackerman 化学研究奖获得者马剑鹏教授以及来自美国斯坦福大学、贝勒医学院、莱斯大学、加州大学伯克利分校、清华大学、中国科学技术大学、中国科学院大学等高层次人才及青年研究员。自2018年以来，研究院科研团队的重要成果相继发表在 Nature, Science, PNAS, Nucleic Acids Research, Cell Reports 等顶级科学杂志。