离子通道蛋白质在细胞膜上的结构与人类疾病以及大众健康息息相关。电压门控离子通道蛋白质通过膜电位的作用来控制通道的开放与关闭过程，从而实现细胞膜内外的离子平衡，同时保持对某种离子具有高度选择性。现在虽然已经有很多与离子通道蛋白质相关的研究，但对其如何在膜中形成离子通道的分子机理的理解十分有限。本研究以丙甲甘肽为模型物质，利用最先进的非线性和频光谱技术，具体地研究离子通道蛋白质与细胞仿生膜(磷脂双层膜)相互作用的分子机理。研究了在没有外加电场的作用下与不同的磷脂双层膜的相互作用，发现丙甲甘肽以较大的倾斜取向角度插入流体相磷脂双层膜，但只能躺在凝胶相磷脂双层膜表面并形成聚集态。通过改变pH值方法来改变膜电位，实时原位观测了膜电位差对丙甲甘肽在离子通道开放和关闭过程中的结构与取向变化，从分子水平上获得了离子通道开放和关闭过程的分子机理。