施一公研究方向主要从事细胞凋亡及膜蛋白两个领域的研究
在Smad对TGF-的调控机理、磷酸酶PP2A的结构生物学方面做出过有国际影响的工作
主要运用结构生物学和生物化学的手段研究肿瘤发生和细胞凋亡的分子机制，集中于肿瘤抑制因子和细胞凋亡调节蛋白的结构和功能研究； 与重大疾病相关的膜蛋白结构与功能的研究；细胞内生物大分子机器的结构与功能研究； 施一公选择癌症作为自己的主攻方向，研究的课题是：细胞凋亡和癌症发生的分子机理
致癌原因一直是全球科学家致力研究的目标之一
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