研究方向三：微生物与植物细胞代谢工程研究
本方向有教授6人，副教授2人，共有两个研究方向：
（1）微生物代谢工程：①利用本实验室已经建立的基因组学、代谢组学及转录组学研究技术研究微生物细胞的代谢途径及调控机理，并对有价值的细胞代谢产物进行开发和应用。②利用代谢工程技术对现有工业微生物的代谢途径进行优化。
（2）植物细胞代谢工程：①重要药用植物的组织与细胞培养、快速繁殖、转基因技术以及代谢途径中相关酶基因功能的研究。②通过基因工程改良海甘蓝以生产高附加值特殊工业用油。
在此研究方向，本实验室在建设期间内获得1项国际合作、7项国家自然科学基金、8项省部级以上课题，以及横向合作课题20余项。申请国家发明专利7项，发表SCI论文21篇，获得湖北省科技进步二等奖1项。此方向的研究水平以及与国际接轨，达到了国家先进、国内领先。
在微生物代谢方面，本实验室开发全新的微生物细胞生物反应器，并对有价值的细胞代谢产物进行应用开发，利用代谢工程技术对现有工业微生物的代谢途径进行优化。在植物细胞代谢工程的研究方面也取得了一些重要进展。在方法学的研究上，建立了高通量、低成本的RNA干扰载体构建技术。
在植物细胞代谢方面，通过植物细胞的代谢工程技术，提高了红豆杉植物细胞中抗癌药物成分——紫杉醇的产量；成功克隆了薯蓣皂甙元生物合成途径中一些关键酶基因，如HMGR (3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase), CAS (cycloartenol synthase)，SMT1和SMT2(C24-sterol methyltransferases)，实现了CAS在盾叶薯蓣植株中的超量表达；系统地研究了物质代谢流向与油菜种子含油量的关系，克隆了多个与含油量相关的基因。最近几年来，通过参与欧盟第七框架项目，通过在工业用油料作物海甘蓝中超量表达草地泡沫LPAAT基因和油菜延长酶基因，并干扰海甘蓝的内源FAD2基因，成功将海甘蓝种子油中的芥酸含量从原来的60%提高到69%以上；同时，通过单株选择，获得一批单株产量在20克以上的海甘蓝优良品系，为利用海甘蓝生产工业原料奠定了坚实基。壳罢肫笠盗侠煤８世恫祷ひ涤糜。此外，最近几年我们也在尝试通过油脂代谢调控利用藻类来生产生物柴油。以莱茵衣藻为材料，建立了营养生长和油脂积累的培养条件；建立了衣藻的遗传转化的方法和高通量衣藻RNA干扰技术，构建了针对可能与莱茵衣藻的油脂代谢和光合作用相关的基因的 RNA干扰表达载体350多个；建立了高通量的微藻油脂含量测定方法；将10多个RNA干扰载体转化莱茵衣藻，获得了一系列转基因衣藻，获得一批油脂含量明显提高的转基因藻品系。另外我们还开展了生物催化转化生物柴油关键技术—全细胞脂肪酶的研究，已经克隆多条不同来源的脂肪酶基因，在异源宿主中实现表达得到高活性的脂肪酶，同时对脂肪酶基因进行了定向进化，获得了一系列性质优良的脂肪酶，构建了几种脂肪酶全细胞催化剂，为生物柴油的生产奠定了很好的基础。
研究方向四：生物质资源综合利用开发研究
本方向有教授4人，副教授2人，共有两个子研究方向：
（1）功能性寡糖和多肽研究，开发多种新的功能性寡糖、多肽生物转化工艺；
（2）通过对乳液聚合、分散聚合、悬浮聚合的聚合机理及聚合技术研究，新型结构和功能的聚合物分子设计、粒子设计和制备技术研究和特殊性能聚合物乳液的制备技术及方法研究，采用反应挤出工艺,制备具有阻隔性、多孔吸附、生物降解等特殊性能的聚合物材料。
在此研究方向，本实验室在建设期间内获得5项国家自然科学基金、16项省部级以上课题，以及横向合作课题10余项。申请国家发明专利6项，发表SCI论文58篇，获得湖北省科技进步二等奖1项，此方向的研究水平已经与国际接轨，达到了国家先进、国内领先。
本实验室将生物质资源利用与功能性寡糖开发研究结合进一步利用生物转化的方法进行功能性寡糖和多肽的研究，逐步开发更多新的功能性寡糖、多肽生物转化工艺，提高功能性寡糖和多肽的转化效率，并进行相关的产业化开发或技术转让。利用龙虾壳这类湖北省大量存在的生物质资源进行低聚壳寡糖的开发，不仅有利于本实验室在工业生物技术研究领域的全面发展，而且可以促进湖北省可再生的生物质资源的开发利用，符合国民经济的可持续发展战略。
本实验室一直致力于高分子材料，例如含氟两亲接枝共聚物、纳米仿生支架材料、三维多孔镍钛记忆合金人工骨材料等的研究开发，这些材料可以被广泛应用于临床医学接骨手术。同时，本实验室还利用木薯淀粉作(Tapioca)为聚乳酸(PLA)的填充剂,以4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为界面兼容剂,通过密炼机共混,制备出高强度的PLA 70Tapioca30材料。另外，本实验室还致力于碳纳米材料-核酸分子识别体系的设计以及其在电化学生物传感中的应用，生物大分子在磁性纳米粒子修饰电极上的直接电化学，以及一些药物与生物大分子元器件结合后的检测，研究成果“生物分子相互作用的光、电化学研究及其分析应用”获得湖北省自然科学二等奖。
