1）光活性纳米药物与探针：利用合成设计与纳米技术研究近红外π-共轭光功能材料体系，致力于针对恶性肿瘤、微生物和化学生物学问题发展近红外光学治疗药物、近红外二区光学探针、新型光电磁分子探针以及光结合联合治疗（包括免疫、基因以及蛋白抗体治疗）；

2）纳米药物与生物材料：针对化学和生物药物临床应用的关键问题，开发包括无载体自组装、超分子组装及药物偶联等新型与高效低毒的药物递送体系，解决癌症和其他重大疾病的用药问题；

3）柔性诊疗器件与医疗器械：面向智慧医疗和个性化诊疗新需求，发展新型可操控性给药技术，光电响应性生命体征监测、材料改造型医疗器械等。

4）环境健康：面向能源、环境和大健康问题，发展新型光驱动、智能材料响应体系满足水净化、金属污染、细菌和抗生素污染以及环境质量标准需求研究。

聚焦化学材料工具开发，针对未被满足的医学需求进行多学科深度交叉研究