(1) 海洋渔业资源与生态环境研究方面
开展海洋渔业生物学基础及资源评估：对南海渔业资源进行调查与观测，收集整理渔业统计资料，采集挖掘资源信息，测定渔业生物样品基础生物学特征，弄清南海渔业资源变动规律和趋势，评价对南海渔业资源开发利用现状，提出渔业资源利用管理对策建议。
开展海洋生态系统动力学研究：监测海洋环境现状，进行海上调查与现场实验，结合历史监测数据，分析南海海洋环境变动规律和驱动机制，构建海洋生态系统动力学模型，预测海洋环境演变趋势；构建南海海洋生态系统健康评价指标体系，建立海洋生态经济健康评价信息系统，提出海洋生态环境系统管理、保护对策，为海洋生态资源可持续发展提供科学依据。
开展渔业资源养护研究：研究南海近海重要渔业资源变动的机制，弄清资源衰退的关键过程和受控因素；在此基础上针对影响近海渔业资源的因素，研究人工栖息地生境营造技术（人工鱼礁和海洋牧场建设等）促进渔业资源增殖；研究增殖放流技术促进近海渔业资源种群恢复。
开展生态修复方面：研究高强度人类活动对近海生态环境的影响，弄清典型生态功能区退化过程与恢复机制，研究目标海域的环境容量及其生态承载力，建立典型海域适宜养殖容量；选取人类活动频繁的典型海域，针对富营养化污染问题，构建基于大型海藻、滤食性贝类、食腐性生物和微生物的多营养层次综合修复技术；研究环境污染物对渔业资源进化及多样性的影响；整合以上研究成果构建典型海域生态修复技术体系。
(2) 海洋生物种质资源与重要性状遗传改良研究方面
开展海洋生物种质鉴定与保存研究：系统收集南海海洋生物种质资源，保存重要海洋生物精子、细胞系以及胚胎资源，优化保存技术，建立相关评价体系；针对重要海洋生物活体种质资源，结合入库保存、 企业合作、繁育更新等方式，建立科学、合理的保存方式和管理机制，以保证活体种质资源保存系统性和延续性。建立海洋生物种质资源鉴定技术体系，优化鉴定技术，建立海洋生物生物种质资源评价技术体系。
开展海洋生物基因组学研究：应用全基因组序列分析和转录组序列分析技术开展海洋生物种质资源基因组结构与功能研究。建立基因组组装技术、基因组snp筛选、比较基因组分析技术、进化基因组分析技术、基因预测分析技术等全基因组序列分析技术，构建基因组数据库；开展转录组装配技术、基因注释、比对分析、基因功能分析、转录组snp筛选以及表达谱与性状关联分析等转录组序列分析技术研究，建设重要海洋生物转录组数据库；建立重要海洋生物遗传性别鉴定和性别控制技术，系统收集重要海洋生物基因资源，建立相关的评价与观测体系
开展海洋生物育种理论与技术研究：系统收集重要海洋生物育种材料，采用双列杂交群体或家系构建育种群体，测定其重要经济性状指标，利用性状数量遗传评价经济性状育种性能，解析性状遗传机制，创新海洋生物育种理论，建立海洋生物良种培育技术。
开展海水养殖生物新品种培育技术研究：针对重要南海海洋生物种质资源，在种质资源的评价基础上，以重要生长、免疫性状为选育指标，采用杂交选育、群体选育等传统选育技术与细胞工程育种、多性状复合育种以及分析标记辅助育种等现代选育技术相结合，开展重要海水养殖生物新品种培育，建立相关育种技术体系，评价新品种生产性能，进一步进行新品种养殖推广示范。
(3) 海水养殖生物疾病控制研究方面
开展海水养殖生物流行病学研究：通过对南海区养殖生物的病害及主要疫病的调查与监测，研究疾病/疫病传播媒介和方式，研究疾病/疫病的流行生态机制，建立其流行和扩散的风险分析模型，并在此基础上研发疾病的诊断技术，流行病的监测模式以及病原的检测技术等。
开展海水养殖生物病原生物学研究：对已分离纯化的病原，通过对其毒力因子的克隆、敲除及重构的研究积极对其在宿主内逃逸免疫监视的研究，探讨病原的致病机制；通过对海水养殖相关微生物群落调查，研究病害发生的微生态学，开发海水养殖动物健康微生物学调控技术；通过对病原多样性研究，寻找共性免疫原，开发疫苗防治技术。
开展海水养殖动物免疫学研究：通过研究养殖动物的免疫机制，研究宿主对病原的分子识别机制、清除机制，以及病原诱导的宿主的免疫信号通路及效应分子，研究开发具有较高免疫保护力的疫苗；筛选可提高养殖生物免疫力的增强剂，并建立科学的使用方式；体外重组养殖生物的效应分子并探讨其用于疾病防治的可行性。
开展海水养殖生物疾病防控理论与技术研究：通过对疾病发生及流行的风险分析，研究疾病发生的关键控制点，建立海水养殖生物疾病预警技术体系；通过对现有药物的药代动力学、药效学、耐药性分析的深入研究，弄清药物在不同养殖生物体内的作用原理及转归途径，建立药物安全使用技术；对中草药进行筛选，分析其防病治病有效成分，探讨其作用原理并建立中草药使用及安全评价标准。
(4) 海水健康养养殖技术与生态渔业研究方面
开展海水增养殖的生物学与生态学基础研究：结合热带亚热带海水养殖区域特点，应用繁殖生物学、发育生物学、增养殖生态学、生化与生理生态学、分子遗传学等学科的研究技术重点开展热带海水增养殖鱼类及新品种的繁育基础、繁育技术、良种选育和种质利用研究，探讨养殖品种与环境的交互作用机制和环境修复与调控措施，构建生态养殖技术体系并开展示范， 系统建立良种选育技术体系和良种种质鉴定技术，培育出具有生长快、抗逆能力强的优质健康苗种，为开发海水增养殖种质资源及规模化扩繁提供技术支撑。
开展海水养殖动物营养与饲料学研究：通过对饲料蛋白源营养拮抗因子剔除技术、鱼粉替代技术、氨基酸平衡模式技术、新型蛋白源开发技术、饲料加工工艺优化研究技术的研究，开发高效环保低鱼粉配合饲料，并在此基础上进行新型环保饲料对海水养殖动物营养生理调控机能的研究和饲料安全性评价。
开展养殖模式与碳汇渔业研究：主要研究海水养殖系统生态和个体生物学、养殖模式和高效养殖技术研发、养殖生态建模及容量评价、渔业碳汇评价与扩增技术。主要研究内容包括浅海与滩涂多营养级养殖新模式和高效养殖技术研究与应用；海水池塘多营养级养殖新模式和高效养殖技术研究与应用；典型养殖生态系统建模、养殖容量及碳汇评价研究；热带海水特色经济品种的养殖技术研发。
开展渔业装备与工程研究：根据海水健康养养殖所涉及的陆基循环水养殖、滩涂池塘养殖和深水网箱养殖三个方面出发，对池塘改造升级、装备研发以及智能化控制等需求进行研究，力求突出养殖过程的“装备工程化、技术现代化、生产工厂化和管理工业化”，从而服务于苗种生产和集约化养殖。
