单分子生物物理，物理学与分子生物学交叉学科。运用单分子操纵与实时视见技术研究单个生物大分子〔蛋白质、脱氧核糖核酸(DNA)与核糖核酸(RNA)等〕的运动轨迹，或它们相互作用的时间过程以及动力学，从而使生命活动过程认识达到分子水平。历史背景 20世纪90年代以前，对细胞内生物大分子的物理、化学性质的研究，都是根据集群测量得出的，这只是反映大量分子的平均行为。近年来，这种“试管生物物理”有了革命性的发展，由20世纪80年代物理学家发明的单分子操纵技术，如由扫描隧道显微镜(STM)开发出来的原子力显微镜(AFM)、光镊、流场拖曳、磁钳，可对单个生物大分子施以力或力矩，并测量它们的物理性质（如DNA弹性、蛋白质的力学变性等）及力学生化反应（如分子马达）。分子马达是能够利用化学能来做功的生物大分子的统称，它们包括肌球蛋白、驱动蛋白、RNA聚合酶和拓扑异构酶等。1993～1994年，三个小组美国S.布洛克、美国J.斯普迪赫和日本柳田敏雄首次测量肌球与驱动蛋白的单分子马达力信号。