1. 宏基因组技术与人体健康 

   微生物广泛存在于各种生态环境中，与我们的生产、生活及自身健康密切相关。基于高通量测序的宏基因组学技术，已成为研究微生物群落组成、结构及功能最主要的技术手段。我们针对宏基因组研究的关键问题，重点开发基于单细胞测序技术的宏基因组拼接、序列归类和注释等方面的算法和工具。利用功能基因组学和代谢组学技术，研究人体肠道微生物组，揭示不同病理条件下微生物群落结构的组成、代谢功能及其变化规律。整合基因组学、计算生物学和系统生物学的研究手段，了解人类健康、生物被膜形成机制以及宿主与致病菌的相互作用等科学问题。 

2.非编码RNA组学研究的新技术 

近年来,环形RNA成为国际上非编码RNA研究领域的热点。由于受计算方法及研究手段的限制，目前只发现少部分环形RNA且绝大多数功能未知。对环形RNA功能的探知，仍依赖于更多的组学数据及大量的实验验证。能否从海量的测序数据中高效识别环形RNA及其不同形式的转录本，成为后续功能验证及表达调控机制研究的重要前提。针对环形RNA的计算方法学问题，建立了环形RNA识别、转录本组装、可变剪接检测及定量等方法。这些研究丰富了我们对环形RNA的组成及结构的认识，为深入解析这一崭新类型的非编码RNA分子提供了重要工具。微生物广泛存在于各种生态环境中，与我们的生产、生活及自身健康密切相关。基于高通量测序的宏基因组学技术，已成为研究微生物群落组成、结构及功能最主要的技术手段。我们针对宏基因组研究的关键问题，重点开发基于单细胞测序技术的宏基因组拼接、序列归类和注释等方面的算法和工具。利用功能基因组学和代谢组学技术，研究人体肠道微生物组，揭示不同病理条件下微生物群落结构的组成、代谢功能及其变化规律。整合基因组学、计算生物学和系统生物学的研究手段，了解人类健康、生物被膜形成机制以及宿主与致病菌的相互作用等科学问题。 

 Wang J, Zheng J, Shi W, Du N, Xu X, Zhang Y, Ji P, Zhang F, Jia Z, Wang Y, Zheng Z, Zhang H &Zhao F*. Dysbiosis of maternal and neonatal microbiota associated with gestational diabetes mellitus.Gut, 2018, 67:1614-1625. 

Gao Y &Zhao F*. Computational approaches for exploring circular RNAs.Trends in Genetics, 2018, 34(5): 389-400. 

Zhou L &Zhao F*. Prioritization and functional assessment of noncoding variants associated with complex diseases.Genome Medicine2018, 10:53. 

Xu Y &Zhao F*. Single-cell metagenomics: challenges and applications.Protein & Cell, 2018, 9(5):501-510. 

Ji P, Zhang Y, Wang J &Zhao F*. MetaSort untangles metagneome assembly by reducing microbial community complexity.Nature Communications, 2017, 8:14306.  

Gao Y, Zhang J &Zhao F*. Circular RNA identification based on multiple seed matching. Briefings in Bioinformatics 2017, DOI: 10.1093/bib/bbx014. 

Shi W, Ji P &Zhao F*. The combination of direct and paired link graphs boosts repetitive genome assembly.Nucleic Acids Res2017, 45 (6): e43. 

Peng G, Ji P &Zhao F*. A novel codon-based de Bruijn graph algorithm for gene construction from unassembled transcriptomes. Genome Biology 2016, 17:232.  

Gao Y, Wang J, Zheng Y, Zhang J, Chen S & Zhao F*. Comprehensive identification of internal structure and alternative splicing events in circular RNAs. Nature Communications 2016, 7:12060.  

Zhang Y, Ji P, Wang J & Zhao F*. RiboFR-Seq: a novel approach to linking 16S rRNA amplicon profiles to metagenomes. Nucleic Acids Res. 2016, 44:e99. 

Wang J, Gao Y & Zhao F*. Phage-bacteria interaction network in human oral microbiome.Environmental Microbiology. 2016, 18(7):2143-2158. 

Zhang Z, Xu D, Wang L, Hao J, Wang J, Zhou X, Wang W, Qiu Q, Huang X, Zhou J, Long R*, Zhao F* & Shi P*. Convergent evolution of rumen microbiomes in high-altitude mammals. Current Biology, 2016, 26(14): 1873-1879. 

Gao Y, Wang J & Zhao F*. CIRI: an efficient and unbiased algorithm for de novo circular RNA identification. Genome Biology. 2015, 16:4. 

Zhao H & Zhao F*. BreakSeek: a breakpoint-based algorithm for full spectral range INDEL detection. Nucleic Acids Res. 2015, 43 (14):6701-6703. 

Ye N^*, Zhang X^, Miao M^, Fan X^, Zheng Y, Xu D, Wang J, Zhou L, Wang D, Gao Y, Wang Y, Shi W, Ji P, Li D, Guan Z, Shao C, Zhuang Z, Gao Z, Qi J* & Zhao F*. Saccharinagenomes provide novel insight into kelp biology. Nature Communications. 2015, 6: 6986.