物质科学正处于从传统经验驱动向数据驱动研究范式转型的重要变革阶段。平台利用AI大模型、自动化精密操作机械技术，建设基于生成式大语言模型和数据驱动的高通量人机协同有机新物质创制系统，打造人机交互式高效能、高智慧的有机新物质开发实验室，推动“试错-纠错实验”传统研究模式转变为知识理解数字化、操作指令化、创造自动化的研究模式，重塑物质科学原创性成果发现的逻辑、路径和范式。

合成生物学已成为绿色制造、医药健康等领域新技术突破口与产业增长极。平台结合团队在化学催化领域的优势基础，聚焦非天然酶催化体系构建与应用，开展新酶发现与机制解析、蛋白质设计与新反应开发、微生物细胞工厂与代谢工程、高通量筛选与机器学习辅助优化研究，将打通从酶设计、蛋白质工程、反应开发到细胞工厂构建的全链条技术体系，推动酶催化从“反应方法”向“生物制造”的深度延伸。

科学研究正在向极微观深入，打开合成过程认识“黑盒子”对于从根本上驱动新物质创制领域变革发展具有重要意义。平台通过引入诺奖得主皮埃尔·阿戈斯蒂尼教授的超快激光技术与中村荣一教授的超高分辨电镜技术，利用多学科向极限时空尺度的深入交叉研究，开展物质创制过程的极限时空尺度精准观测，并协以“AI+自动化”高通量模拟，将跨越式提升化学和生物合成机制理性认知和精准调控，螺旋式推进物质创制向更高精度进行范式变革。

学科交叉融合是当前“大科学”时代的必然趋势与显著特征。平台聚焦有机物质转化和功能应用的关键交叉领域开展交叉研究，以项目为抓手、以研究生培养为纽带，引导跨学科创新力量协同作战，孕育新的学科生长点，构建学科交叉新范式。

分子是连接微观原子世界与宏观现实世界的关键单元，是基础科学研究的核心对象。平台秉持“以化学基础研究为基石，解决社会问题，启迪人类梦想”的理念，依托南开大学和东京大学在有机物质创制方面的优势力量，围绕新型功能分子的设计、分子层面反应和组装现象的可视化与调控、前沿材料的实际应用进行系统性探索，推动创新性分子合成方法和功能构筑策略的发展。