1) 天然产物生物合成研究：以微生物来源的结构新奇、活性显著的复杂天然产物为目标分子，从基因和蛋白水平揭示自然界神奇的生物化学过程，理解其中蕴涵的新型酶催化反应和生理拮抗机制。 课题组研究的部分天然产物如下图所示：

2) 新颖天然产物的发现和复杂天然产物类药物的高效制备：通过生物合成与生物信息相关联的方法激活沉默基因簇，进而发现全新的天然产物。在揭示生物合成途径的基础上通过化学-生物学相结合的策略来创造"非天然"天然产物；采用微生物代谢工程或合成生物学的方法和策略致力于提高目标化合物的产量，改变发酵产物的组分及产生新化合物；最终通过与化学半合成或生物催化相结合发展高效的制备路线。

3) 抗肿瘤天然产物的化学生物学研究：利用优化的噬菌体展示克隆或与生物合成相关联的方法，筛选、发现一些高活性天然产物的生物靶分子，进而研究其生物活性的机理。