近些年来，纳米医学目前得到了大家越来越多的重视。与传统材料相比，纳米材料由于其独特的物理化学性质，使其在生物传感，细胞成像，药物输运等方面有着显著的优势。不过纳米材料同时也可能带来一定的毒副作用(包括对体内蛋白、基因、细胞器的破坏)。这就要求我们在实际应用纳米材料的时候，能够寻找到输运效率与降低毒副作用之间的平衡。因此理解纳米材料与生物体，尤其是与细胞间的相互作用对在生物医药领域更好地利用纳米材料有着非常重要的科学意义。在本次报告中，我们将首先从理论模拟角度来探讨如何有效地设计纳米材料使其能够高效地输运进入细胞中去；在这一部分，我们将重点讨论细胞输运过程中纳米粒子与蛋白、细胞膜间相互作用的内在物理机制以及纳米粒子对生物大分子、细胞膜及细胞器等的影响。此外，结合最近与实验学家的合作，我们将进一步给出纳米材料的设计新思路。最后，我们将对该领域的研究做出总结和展望。