（一）生物分析方向

1、蛋白质组学、代谢组学分析新技术和新方法的研究及应用

以色谱-质谱为核心，开展蛋白质、翻译后修饰蛋白质、代谢物的规模化定性、定量和相互作用分析新原理、新材料、新技术、新方法和新装置研究，解决细胞生物学、精准医学、生物能源、合成生物学等领域重大科学问题。

研究生物分离与界面的分子机制，实现从生物分子精确识别，智能聚合物构筑，及其在生物分离、生物传感和翻译后修饰蛋白质组学中的应用。

以癌症、糖尿病、肝病等重大疾病为主要研究对象，研究这些重大疾病相关的发病机制和诊疗新方法，包括疾病分型、标志物的发现，以实现重大疾病的早诊、预防及精准治疗。

2、生物标记与质谱分析

依托生物分子高效色谱-质谱表征和先进激光光源，开展生物分子光化学标记和结构、相互作用表征新方法研究，致力于发展整体蛋白质，蛋白质复合物，蛋白质-小分子相互作用分析新方法，并将其应用于功能性蛋白质及其复合物组成和结构研究，小分子抑制剂筛选等方面。

3、生命健康领域的分子成像和识别、分子探针与荧光成像研究

发展前沿的分子成像与识别技术，构建智能化的高内涵表征与挖掘体系，服务于疾病精准诊断和中药开发等领域。

开发具有生物功能的新型荧光染料，发展荧光分子科学与工程体系。

4、生物分子功能与机制研究

研究生物分子调控的代谢重编程及分子机制，生物大小分子相互作用及药物作用靶点功能与机制，多维生物分子网络的癌症系统生物学。

5、体外器官模型及单细胞分析技术

发展多种器官芯片与类器官，作为新型人体器官的体外模型，用于药物研究和生理、病理模拟。

以微流控芯片为技术基础，开展单细胞分析技术开发和应用研究，认识细胞异质性及其时空分布规律并探索其在肿瘤免疫治疗、液体活检等生物医学研究、临床中的应用。

（二）生物化工方向

1、糖工程与糖生物学

多糖降解酶挖掘改造、多糖资源转化利用、植物糖生物学研究、功能糖类产品研发。

2、脂质生物制造

生物质转化合成脂质产品、脂质代谢系统生物学和能量代谢调控新方法。

3、甲醇生物转化

以甲醇酵母微生物催化剂，将甲醇高效转化为生物化学品及高性能燃料分子。