课题组主要以模式光合生物蓝细菌、紫细菌、红藻为研究材料，采用分子生物学、生物化学、生物物理和合成生物学方法从分子和亚细胞水平研究光合生物膜的合成、结构和功能调节，以及细菌细胞微室（bacterial microcompartments）的组装和生物合成。通过了解蛋白质复合物和生物膜的自组装规律，深化对光合作用光能吸收、传递、转化和生物能源的产生机理及其环境适应机制的认识，从而为生物工程改造、生物能源开发以及农作物基因改良提高产量提供重要的科学理论依据。