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上世纪80年代中期，计算机辅助药物设计(Computer Aided Drug Design，CADD)应用于创新药物先导化合物的发现和优化，并取得突破性进展，在此期间，许多计算机药物设计方法得到很大的发展，比如：基于生物大分子三维结构的分子对接方法和基于药物小分子的三维定量构效关系分析方法。计算机辅助于药物设计作为一种实用化的工具大大降低药物开发中的投资，节省了有限的实验资源，缩短了药物开发的周期。CADD在药物研究领域中发挥着越来越重要的作用，已成为药物研究的核心技术之一。
一直以来，癌症的诊断和治疗一直被密切关注，但目前在临床上采用的治疗手段还是局限于放疗，化疗以及手术切除。随着人们对癌症和肿瘤的了解的深入化，致癌基因在肿瘤发生中的作用机制得到越来越清晰的认识。基于作用机制寻找与机制有关的某些酶的抑制剂作为抗肿瘤药物成为高效抗肿瘤的一个热点和重要方向。细胞周期与恶性肿瘤的发生发展有密切关系，已知的多种肿瘤，癌变都与Chk1的过度表达有关。Chk1是生物进化过程中非常保守的蛋白激酶，在S期、G2/M检测点调控细胞的进程，是细胞检验点的转导因子，Chk1可能是迄今最合适的消除G2阻滞期的靶分子，广泛存在于各种真核生物中，Chk1的研究为癌症的治疗带来了契机。
本论文第一篇研究工作：利用分子对接和三维定量构效关系(3D-QSAR)分析这两种计算机辅助药物分子设计方法研究了两种不同骨架Chk1(Checkpoint Kinase1)的抑制剂分子。根据已有的蛋白.抑制剂复合物晶体结构，采用柔性对接，得到所有抑制剂与激酶结合的活性构像。与三维定量构效方法(3D-QSAR)结合，采用手动叠合和基于分子对接结果的自然叠合，分别进行了比较分子力场分析( CoMFA)和比较分子相似性指数分析(CoMSIA)，得到了统计意义显著的模型，详细阐述了抑制剂分子与激酶结合的模式以及结构对结合活性的影响，为新抑制剂分子设计提供了理论依据，有助于快速寻找高效的抗肿瘤药物。
烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)与大脑中多种功能和神经疾病病理有关，是药物研究的热点，通过核医学显像技术，可以从分子水平上研究烟碱受体的病理过程以及与药物的作用机制，有利于疾病的提前诊断和治疗。nAChRs显像剂的研究一直是国内外学者研究的热点内容，一些新的配体和化合物不断出现，这些化合物用11C、18F、1251等放射性核素进行标记，可进行nAChRs受体的PET或SPECT显像。
本论文第二篇研究工作：1、总结a4β2型烟碱乙酰胆碱受体显像剂的最新研究进展，以a4β2型烟碱乙酰胆碱受体的最佳配体类型：3-吡啶基醚类化合物做为研究对像。2、以现有理论计算模型为指导设计一系列中性3-吡啶基醚类化合物，据预测结果，合成了5个化合物，合成的化合物进行了结构鉴定。3、对于其中的3个化合物，利用K19F，探索放射性18F的标记路线，这为将来做进一步的配体放射性标记，动物体内分布实验做好基础性研究工作。