澳门皇冠体育围绕微生物进化以及与环境相互作用机理的关键科学问题，布局了理论基础和使能技术两大方面的研究方向，并在应用示范方面进行了一定的探索。中心团队充分发挥定量技术与合成生物学方法相结合的研究优势，包括了合成生物学、微生物学、物理学、生物信息学、微流体化学和蛋白质组学等诸多交叉互补的课题组，已经凝聚了来自海内外的十余名优秀青年PI，近200名科研工作者。
利用合成生物学基因线路探索细菌细胞周期以及肿瘤治疗和定向进化方法开发
空间扩展生物体系的定量理论研究
肿瘤基因组与肿瘤演化
基于微纳米及高通量检测分析技术的合成生物学方法学研究
定量、演化生物学的新方法，利用其创建的可控生物底盘以及新型的基因线路去尝试解决和环境、健康直接相关的重大问题。
通过对新技术尤其是单细胞分析技术的开发和利用，探索调节干细胞命运的程序，进而尝试运用合成生物学手段对细胞命运进行主动改造。
病毒感染及防治研究的新策略和新系统。
自动化合成生物学和数据驱动合成生物化学研究。
合成生物体系中的蛋白质组时空动力学研究
解析与调控肿瘤微环境以改进肿瘤免疫治疗
编码细胞合成人工生物结构，并将人工编码的细胞用于生物医学的研究与开发，如疫苗开发、癌症治疗等。
生物传感、纳米生物学和细胞分子影像技术及其在生物医学领域中的应用。
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。
集中于寻找与肝癌、食道癌及鼻咽癌发生相关的基因、肿瘤干细胞和肿瘤微环境
遗传学、进化基因组学、生物信息学
人类疾病发生的分子机制
DNA损伤检测和修复控制
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。
生物实验设备研发，精密工程 。
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。
平面细胞极性在发育和疾病中的Wnt调控
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
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
基因表达的调控机理，植物逆境响应的信号传导