以我国特有药用植物为研究对象，探索并建立了药用植物资源收集、研究和开发利用的3R模式研究体系（Resource-Research-Resolution），旨在解析药用植物中次生代谢物的合成和调控机制，阐明中药材道地性的分子机理；通过代谢工程和遗传改良实现药用植物次生代谢的定向调控，培育优良药用植物新品种，推动其可持续开发利用。目前主要研究内容包括：枸杞、甘草、淫羊藿的资源的收集和评价；类黄酮和类胡萝卜素代谢途径的分子调控；环境因子影响次生代谢产物积累的分子机制；特种活性成分的生物合成；优良药用品种和保健功能植物品种的培育和产业化。