1）功能蛋白的绿色合成：通过合成生物学设计新型细胞工厂，实现高附加值的生物医用蛋白原材料的高效绿色生物制造； 2）人工结构蛋白的计算设计：基于计算机辅助，建立仿生材料设计瓶颈问题关键技术的多尺度计算模型，挖掘、设计人工蛋白功能模块，通过定向筛选获得理化性质、组装形貌和功能结构可控的具有生物活性功能的人造蛋白； 3）人工蛋白材料的生物制造及生物医学应用：基于结构蛋白组装形成的纳米结构或水凝胶，构建具有药物缓释及组织修复能力的新型生物医用材料。