Uno de los mayores retos de la biología del siglo XXI es alcanzar el nivel cuantitativo de la física y la química. De acuerdo con esta tendencia, el principal objetivo científico de la línea sobre biología físico-química (BFQ) es entender en términos cuantitativos problemas biológicos específicos a distintos niveles de complejidad, desde la escala de molécula única hasta la de ensamblajes macromoleculares subcelulares. Estos conocimientos permitirán predecir, controlar y manipular funciones biológicas esenciales, lo que se traducirá en aplicaciones biomédicas y/o biotecnológicas. Para alcanzar estos retos la línea BFQ reúne una poderosa combinación de fortalezas en biología estructural, bioquímica mecanística, biofísica molecular y biología computacional que está organizado en dos sublíneas: i) biología estructural y cuantitativa, y ii) reconocimiento y ensamblaje biomolecular. Desde el punto de vista metodológico la investigación de BFQ combina a) herramientas físico-químicas y biológicas para obtener información estructural de alta resolución, temporal y global (molécula única versus comportamiento colectivo) de los eventos moleculares que controlan los fenómenos biológicos, con b) una larga experiencia contrastada en la identificación, aislamiento, caracterización cuantitativa, modificación e ingeniería de péptidos, proteínas y ensamblajes macromoleculares implicados en procesos celulares esenciales. Los esfuerzos de investigación en BFQ abarcan desde procesos fundamentales (como la estructura, el plegamiento, la agregación y la evolución de proteínas, la función y la regulación de proteínas, la energética y la dinámica de interacciones biomoleculares) hasta los más aplicados hacia el desarrollo de nuevas sustancias con interés farmacológico, como por ejemplo, nuevos antibióticos.  Estos proyectos cubren desde el análisis estructural y funcional de problemas biológicos específicos (como la replicación y la reparación del DNA, la división celular, el cáncer, la angiogénesis, la acción de antibióticos y la resistencia frente a los mismos, las modificaciones post-traduccionales, la estructura de la cromatina) hasta  la reconstitución in vitro y la ingeniería de máquinas macromoleculares sub-celulares. La línea BFQ pretende combinar estos esfuerzos de investigación y esta experiencia multidisciplinar en una estructura común que promueva las colaboraciones dentro de la línea, con otros investigadores del CIB, así como las extramurales, y la optimización de la infraestructura instrumental avanzada que se requiere para esta investigación.