（1）厌氧微生物互作对生物质能转化的影响及其机制研究

对厌氧微生物群落结构和代谢功能进行阐释，结合生化反应热力学和动力学分析，通过发现、识别、构建和强化种群内部微生物的互养、互利等互作关系，研究厌氧微生物的互作对生物质能转化过程的影响，建立相应的发酵过程优化策略。

（2）厌氧微生物对外环境的响应机制及其调控策略研究

在微生物群落结构、代谢表现、基因表达和生理生化等多维水平，研究不同外界条件下厌氧微生物菌群的响应机制。同时对相应的机制进行功能强化以更好地促进生物质能源的厌氧转化过程。

（3）基于生物相功能的理性塑造和调控厌氧生物质能转化过程研究

采用基于适应性进化策略的代谢工程手段，研究和确立合理的进化压力和进化策略，通过一定的定向选择压有目的地改造微生物群落结构并提高功能微生物的生长发酵效能，从而实现菌群内部的定向进化，以此强化生物质能源的厌氧转化过程。