主要从事合成生物学与生物制造的基础与应用研究。围绕国家战略产业、卡脖子技术攻关、生物技术产业升级等国家与地方重大需求，以绿色发展理念为导向，通过合成生物学等策略解决生物制造中的基础以及应用等关键问题，聚焦于天然产物、医药、高值化学品等合成生物学与生物制造创新领域，开展微生物菌种的筛选与鉴定、酶元件的挖掘与设计、生物合成与适配机制、高版本细胞工厂的构建与生产工艺开发等方面的研究，在D-阿拉伯糖醇、D-塔格糖、D-阿洛酮糖等功能糖， 3-羟基丙酸、1,3-丙二醇、β-丙氨酸等高值化学品，以及麦角硫因、灯盏花素等医药产品上具有突出的产业化优势，部分研究与产品的相关指标已达或超过国际水平。 主要研究方向如下：1、合成生物学与生物制造；2、天然产物生物合成；3、酶工程与生物催化；4、益生元/菌开发与功能。