l模式昆虫抗微生物肽的发现、鉴定和功能研究

该方向利用模式生物全基因组序列数据和抗微生物肽独特的序列和结构特征，运用生物信息学方法搜索和挖掘模式昆虫抗微生物肽新基因，并借助进化信息指导的实验性研究快速鉴定新发现肽的功能，最终建立这些模式昆虫抗微生物肽的基因蓝图并阐明其在免疫反应中的关键作用。

l靶向动物离子通道的神经毒素：毒素类杀虫剂先导开发

该方向选择靶向动物离子通道的无脊椎动物神经毒素为研究对象，以结构和功能进化为导向，利用生物化学和电生理学技术揭示这些毒素物种特异性的功能分化机制以及作用靶点转移的结构基础，为筛选针对昆虫离子通道的高选择性的毒素杀虫剂先导提供理论支撑。

l从抗微生物防御素到神经毒素：进化指导的多肽新分子设计

通过以进化为核心，以在动物捕食和防御过程中起关键作用的神经毒素和抗微生物防御素为模型，综合利用理论和实验生物学方法揭示具有相似三维结构的无脊椎动物神经毒素和抗微生物防御素之间的进化关系并追溯这些分子的进化起源。以此为基础，建立多肽趋异进化的理论框架和研究方法，并指导多肽新分子设计，开发出具有独特生物学功能和稳定空间结构的工程化分子和药物先导。

l防御素结构的支架功能开发

在稳定的结构支架上嫁接外源生物活性位点或功能基序生成新的功能分子是蛋白质工程领域的一项重要研究内容。该方向以防御素结构为支架，通过蛋白质工程技术嫁接不同结构功能类型的基序，证实其支架潜能并开发出一系列的多肽新分子。