實驗室研發工作基本思路：堅持“邊建設、邊運行”的原則，實行“開放、流動、聯合、競争”的運行機制，依托海南建設自由貿易港和國家南繁矽谷的有利條件，利用海南得天獨厚的自然條件，開展水産南繁研究，為我國海洋養殖發展提供苗種保障；研發适合熱帶海區的養殖新技術、新模式、新方法，構建熱帶海洋牧場技術體系，為熱帶海水生物增養殖提供技術支撐，聚焦熱帶海洋典型生态系統及其生物多樣性保護問題，開展熱帶海洋及海島的珍稀兩栖爬行動物保護，海草床、珊瑚礁和紅樹林生态系統生态修複以及漁業資源評估等研究，為社會經濟服務。全面提升我國海洋生物資源開發能力，服務國家重大需求，促進國家藍色産業的興起；搶占國際海洋生物高技術發展的戰略制高點，為我國海洋發展提供科技支撐。
根據實驗室目标定位，設3個研究方向：水産南繁育種與經濟物種高效繁育、熱帶水産生态健康養殖與海洋牧場構建、熱帶海洋生物多樣性保護與生态修複。
1、水産南繁育種與經濟物種高效繁育
國以農為本，農以種為先，中央把“做大做強現代種業”确定為國家性戰略、基礎性核心産業，是漁業供給側改革的源頭。海南素有“天然大溫室”之美譽，日照時間長，平均氣溫、水溫高，種魚培育周期短、産卵早；南海可供挖掘開發利用的漁業資源非常豐富，在水産育種和苗種早繁方面優勢顯著。
主要研究方向包括：（1）水産生物的保護遺傳學與種質保存技術；（2）水産生物基因組學與重要經濟及抗逆性狀分子遺傳機制；（3）水産生物遺傳育種學與分子育種技術體系構建及良種選育；（4）水産生物繁育生物學與高效繁育新技術。（5）熱帶海水魚早繁關鍵技術研究。
這項以南海特色經濟物種為研究對象，主要開展種質資源評估、生殖調控機制、人工繁育與育種技術研究的工作由茅雲翔教授及黃海研究員領銜，研究團隊入選2020年海南省“雙百”人才團隊。
2、熱帶水産生态健康養殖與海洋牧場構建
深入貫徹綠色發展理念，以滿足人民對優質水産品和優美水域生态環境的需求為總體目标，農業農村部要求各地全面實施養殖水域灘塗空間規劃和養殖證制度，建立完善的水産養殖生産監管制度、适應本地特點的生态健康養殖模式和優質養殖水産品質量安全保障體系，營造優美的水産養殖生态環境，引領構建現代水産養殖業發展的空間格局、産業結構和生産方式，整體提升水産養殖業高質量發展水平。海南是水産養殖大省、也是海洋大省，發展海水養殖具有很大的潛力。海洋牧場是以環境友好、低碳的漁業生産模式，保證近海漁業的可持續發展。構建海洋牧場可以對污染的海域起到淨化作用，修複生态環境，保護漁業資源，恢複海洋漁業環境，使漁業資源再生，并且能解決因過度捕撈導緻的海洋荒漠化問題。
主要研究方向包括：（1）深遠海大型養殖設施技術，離岸大型網箱養殖技術；（2）熱帶海水魚工廠化養殖關鍵技術；（3）綜合混養技術、魚-植（菜）共生養殖技術；（4）熱帶海洋牧場構建與遠海島礁增殖關技術。
這項以熱帶水産生态健康養殖為核心研究内容的工作，由陳傅曉研究員及沈銘輝研究員領銜，研究團隊入選2020年海南省“雙百”人才團隊。
3、熱帶海洋生物多樣性保護與生态修複
熱帶海洋是全球海洋生物多樣性最為豐富的區域。海草床、珊瑚礁和紅樹林是我國熱帶海岸帶最典型的生态系統，它們具有生産力高、生物多樣性豐富和結構複雜等特點，不僅是巨大的海洋生物基因庫，同時還具有防止海岸侵蝕、吸收海浪能量、發展海洋生态養殖業等方面的功能，在海洋生态環境的保護和維護中具有重要生态功能和經濟價值。近年來，由于人類活動和全球氣候變化的影響，我國海草床、珊瑚礁和紅樹林生态系統都面臨着各種各樣的壓力和脅迫，分布面積和生态功能呈逐年下降趨。保護熱帶海洋生物多樣性和和修複受損生态刻不容緩。
主要研究方向包括：（1）熱帶海洋及海島珍稀保護動物為模型開展動物适應與進化研究；（2）以珍稀、瀕危、特有和保護的動物為研究模型，運用現代分子生物學技術，研究動物種群的遺傳結構和遺傳多樣性并分析其成因，揭示導緻動物種群衰退和瀕危的遺傳學機制，提出維持瀕危動物進化潛力的措施。（3）探索海洋環境污染及全球氣候變化對海草的脅迫作用及海草對生态環境壓力的适應性和演替規律；海草移植片段的獲取技術及其在海草床生态修複中的應用。（4）對三亞及其周圍海域的軟珊瑚資源進行全面調查分析，建立熱帶海區軟珊瑚資源數據庫及種質資源庫；探究珊瑚對環境污染的響應以及污染脅迫對珊瑚環境壓力易感性的影響和機制，初步掌握珊瑚主要病害種類及其控制方法。（5）探讨紅樹植物在海水和富營養化污水生境下的響應及其機制；掌握不同紅樹植物最适宜的繁殖方法以及紅樹林恢複中适宜的造林組合和造林技術。
這項以熱帶海洋生物多樣性保護與生态修複為核心研究内容的工作，主要由林熾賢教授、史雲峰教授及吳鐘解副研究員領銜，研究工作得到最高人民檢察院、農業農村部漁業漁政管理局、海南省農業農村廳和水生野生動物分會等政府部門的認可和高度評價，多次被中央電視台經濟頻道等多家主流媒體連續報道。
