一. 生物材料与组织工程

聚焦海洋生物材料和有机无机杂化材料，开发多功能水凝胶、非称仿生材料、智能纳米药物递送平台以及单细胞纳米封装系统等，用于难愈性创面护理、骨和软骨缺损修复、肿瘤多模诊疗，推进织修复材料、干细胞治疗以及纳米肿瘤诊疗技术的创新与应用，致力于相关医疗器械的研发。

二. 合成生物学与生物合成

主要研究合成生物回路构建、核酸适体、生物开关及无细胞录翻译系统，涵盖酶工程与生物催化手性合成、生物催化与物转化、新酶挖掘、酶工业适应性改造、蛋白高效表达、固化酶、酶反应器和全细胞催化，推进酶级联反应的应用。

三. 药源生物活性物质开发

利用基因工程、合成生物学和发酵技术对微生物进行代谢途的改变、产物选择性的调节以及酶的改良，进而实现高效、成本和高品质的代谢产物的生产和转化。

四. 特色生物资源综合开发利用

综合利用生物材料与组织工程、生物催化与生物转化、合成物学和生物合成技术，推进先导药物筛选及药源生物活性物的产业化应用，探索传统药用植物活性成分的分离与新应用促进特色生物资源的高效开发与利用。