主要从事天然产物、医药与高值化学品的合成生物学基础与应用研究，围绕国家战略产业、卡脖子技术攻关、生物技术产业升级等国家与地方重大需求，以绿色发展理念为导向，通过合成生物学等策略解决生物制造中的基础以及应用等关键问题，聚焦于天然产物、医药、高值化学品等合成生物学与生物制造研究领域，开展高版本底盘的生物合成与适配机制、酶的挖掘与改造、细胞工厂构建、生物制造工艺等方面的研究，在D-阿拉伯糖醇、D-塔格糖、D-阿洛酮糖等稀有糖， 3-羟基丙酸、1,3-丙二醇等高值化学品，以及麦角硫因、灯盏花素等医药产品上具有突出的产业化优势，部分研究与产品的相关指标已达或超过国际水平。主要研究方向如下：1、合成生物学与生物制造；2、天然产物生物合成；3、酶工程与生物催化；4、益生元/菌开发与功能。