本实验室以海洋生物资源为基础，以危害人类生命与健康的重大疾病防治药物研究为目标，定位为海洋药物的应用基础研究。围绕恶性肿瘤、神经退行性疾病及心脑血管疾病等重大疾病的防治，以海洋药用资源为研究对象，针对国际海洋药物研究的关键科学问题，根据实验室现有的优势和基础，凝练形成四个主要研究方向：
1．海洋糖化学与糖工程药物：
开拓海洋糖类新资源，丰富和完善海洋糖库数据；建立海洋糖链与内源性糖链微量分析技术体系，探讨糖链与重大疾病发生发展的关系，发现基于糖链的生物标志物和潜在治疗靶标；构建糖芯片筛选技术体系，发现活性糖类先导化合物，并进行高效选择性合成；开展海洋糖工程药物及制剂、药用载体、生物医用材料的研究，获得具有自主知识产权的海洋糖类创新药物。
2．海洋药用生物资源的开拓与药物先导化合物的发现：
开展海洋药用生物资源的调查、筛选与评价研究，发现和拓展珊瑚礁、红树林、深远海、极地等典型和特殊海洋环境药用动植物及微生物新资源，整理、挖掘和开发海洋中药资源，建立海洋药用生物资源库；从各类海洋药用生物资源中，高效、靶向性地发现活性海洋天然产物，探讨其化学本质和产生机制，阐明其分子结构与药理功能，发现并优化药物先导化合物。
3．海洋活性天然产物的合成与成药性优化：
针对海洋活性化合物药源短缺、结构复杂、化合物药物代谢分布及毒性等成药性研究中需要解决的关键科学问题，进行杂环、螺环、芳杂并环等复杂骨架的合成方法学研究，进行海洋天然产物的全合成、半合成，建立海洋天然产物合成的关键技术；进行活性分子的规模化制备；同时，根据药物化学理论和计算机辅助药物设计，对海洋天然产物进行结构改造、简化及优化，进行栾药和前药修饰，获得先导化合物和候选药物。
4．海洋药物作用机制与新靶标发现：
针对肿瘤、心脑血管疾病、感染（耐药性病原菌和病毒）与代谢性疾病，综合运用现代生物学与化学的新技术和新方法，从分子、细胞、动物水平建立系统的活性筛选技术体系，获得具有开发前景的海洋生物活性物质；阐明海洋候选药物和活性化合物的作用机理，明确其作用靶点；揭示疾病发生发展的分子机制，确定关键的节点分子，并在细胞和动物水平上进行药物作用靶点确证，发现潜在的药物作用新靶标。
实验室网站链接：http://klmd.ouc.edu.cn/