肿瘤免疫和免疫治疗/ 调节性B细胞在自身免疫性疾病和肿瘤中的作用及机制研究
膜蛋白元件的定向进化、应用微生物学，以及合成生物学科发展政策与伦理研究。
基因组学，生物信息学，计算生物学，测序技术，肿瘤基因诊断，微流控诊断
平面细胞极性在发育和疾病中的Wnt调控
肿瘤合成生物学、膀胱癌发生机制及肿瘤免疫细胞重编程改造
人类疾病发生的分子机制
感染-免疫-肿瘤
植物人工染色体的设计与构建
生命起源中的主体生成与层次跃迁，肿瘤耐药演化、抗肿瘤药物转化
植物次生代谢调控及代谢组学
遗传学、进化基因组学、生物信息学
生物实验设备研发，精密工程 。
聚焦于DNA合成使能技术与装备、合成基因组学及其下游应用、数据存储等领域的研究
超导网络与量子相位转换， 生物聚合物的构象转变， 新陈代谢网络。
感染免疫、肿瘤免疫及移植免疫等基础和临床转化研究
化学生物学；合成生物学；生物医学。
基因表达的调控机理，植物逆境响应的信号传导
测序与合成技术及相关仪器开发，单细胞测序技术，以及基因组读写技术在合成生物学、疾病诊疗和农业等方向的应用转化研究。
DNA损伤检测和修复控制
微生物化学生物学领域，主要从事微生物天然产物库的建立、高通量活性筛选、利用合成生物学方法提高其产量和效能的研究。
NK细胞与肿瘤免疫微环境/肿瘤免疫干预靶点的寻找与药物研发