微生物基因组学研究
微生物广泛存在于自然界中，与人类的生产和生活息息相关。微生物生物多样性丰富，微生物基因组具有相对较小、重复序列较高、易于突变等特点，因此很有必要对微生物进行基因组测序。通过微生物基因组学的研究可了解微生物各种代谢过程、遗传机制和生命活动所需要的基本条件以及微生物特殊功能如致病性的遗传基础等。
转录组学研究
转录组是指某个物种的特定组织或细胞在某一生理功能状态下所有转录产物的集合。高通量转录组测序是指利用高通量测序技术对cDNA进行测序从而得到一个样品中所有RNA的信息，在基因组序列拼接注释、样品间基因转录差异表达及其功能研究等方面研究中有重要作用。转录组测序已广泛应用于基础研究、临床诊断和药物研发等领域。CHGCS拥有454 GS-FLX Plus和Solexa HiSeq2500两种转录组测序常用的高通量测序平台和高效专业的信息学分析团队，已完成包括人、昆虫、寄生虫、植物、鱼类和微生物等多个不同物种的转录组测序和分析工作。
动植物基因组学研究
动植物基因组测序包括从头测序和重测序。动植物基因组从头测序也叫de novo测序，是指不依赖于任何已知基因组序列信息对某个物种的基因组进行测序。然后用生物信息学方法进行拼装和注释，最终获得该物种基因组序列图谱。动植物基因组从头测序可以从基因组水平上对物种的生长、发育、进化、起源等重大问题进行研究，在新基因的发现、物种改良等方面发挥巨大作用。动植物基因组重测序是对已知基因组序列物种的个体进行基因组测序，并在此基础上对个体或群体进行比较基因组学分析。动植物基因组重测序对在群体水平上研究物种的进化历史、环境适应性、自然选择等方面具有重大意义，广泛应用于群体遗传学、临床医药、动植物分子育种等众多领域。
微生物分子生态学研究
微生物分子生态学是利用分子生物学手段研究自然界微生物与生物及非生物环境之间相互关系及其相互作用规律的科学，其研究方法包括PCR克隆文库、Geochip芯片分析和第二代高通量测序等。其中第二代高通量测序技术（尤其是Roche 454 GS FLX平台）对16s/18s rRNA/DNA高可变区进行测序，可快速对各种环境的微生物种群结构进行分析。
宏基因组学研究
宏基因组（Metagenome），即特定小生境（如土壤，海洋，肠道等）中全部微小生物遗传物质的总和，目前主要指环境样品中细菌和真菌的基因组总和。宏基因组测序技术不依赖传统的微生物分离培养过程，以高质量的环境样品总DNA为研究材料，以DNA深度测序和功能基因筛选为研究手段，高通量识别复杂环境样品中微生物的结构组成及功能。宏基因组测序，能够解释微生物群落多样性、种群结构、进化关系、功能活性及环境之间的相互协作关系，极大地扩展了微生物学研究范围。
全基因组重测序
全基因组全新测序（de novo sequencing）不需要任何参考序列即可对某个物种进行测序，用生物信息学分析方法对测序序列进行拼接组装，从而获得该物种的基因组序列图谱。通过基因组测序是快速了解物种的重要途径，可加深对所测物种生长、发育、进化、起源等重大问题的认识。自成立以来， CHGCS先后承担和参与了人类基因组测序、水稻4号染色体测序、黑猩猩22号染色体测序、日本血吸虫基因组测序等多个重大项目，研究成果发表于Nature、Science、Nature Genetics、PNAS等众多国际权威学术期刊。
外显子组捕获测序
全外显子组（Exome）是指基因组中全部外显子区域的总和，是基因中重要的编码蛋白的部分，并涵盖了与个体表型相关的大部分的功能性变异。人类外显子组约占基因组的1%~2%，绝大部分疾病或性状相关的变异位于外显子区域。
小RNA测序
小 RNA是生物体内一类重要的调控因子，几乎存在于所有的生物体中。小 RNA序列高度保守，长度在18-30 nt，主要包括miRNA、siRNA、piRNA等。小 RNA在细胞的生长、发育、代谢等基础生物学过程中扮演着重要的角色，甚至在癌症等相关疾病形成过程中起着关键的作用。