实验室围绕“复杂表型的全面系统解析及其在生命全周期的形成、稳态、重塑、重建的调控机制”这一核心科学问题，以前沿科学问题和国家重大需求为导向，根据《国家十四五规划和2035年远景目标纲要》中的科技前沿领域攻关问题和人口健康与人口老龄化国家战略，以“复杂性状的进化重塑和遗传调控”为主攻目标，通过纵向深入的“遗传基础-发育过程-表型建立-稳态维持-前沿技术”多学科交叉协作，布局如下三个重点任务：

1）复杂性状的表型组测量与解析：构建全球领先的表型组测量技术与数据标准体系；构建规范化表型组数据库建设与大数据挖掘分析体系；构建标准化表型组数据采集与表型关联网络；不同环境扰动下的表型组研究。

2）复杂性状的遗传基础与形成机制：表型组跨尺度强关联因果关系的验证及其形成机制研究；探究精卵发生与成熟障碍的遗传基础；解析复杂性状发育形成的遗传与表观遗传调控机制，揭示发育缺陷的致病机理。

3）复杂性状的稳态维持与重塑重建：探究个体水平表型稳态维持机制及稳态失衡的致病机制；揭示器官再生重建的物种差异与进化机制，实现高等动物器官功能的重塑与改造；探究群体水平表型多样性与可塑性的演化规律与遗传驱动力，实现重要表型的重现和系统优化；发现重要表型遗传与进化发育的新模型和新理论。