实验室研发工作基本思路：坚持“边建设、边运行”的原则，实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，依托海南建设自由贸易港和国家南繁硅谷的有利条件，利用海南得天独厚的自然条件，开展水产南繁研究，为我国海洋养殖发展提供苗种保障；研发适合热带海区的养殖新技术、新模式、新方法，构建热带海洋牧场技术体系，为热带海水生物增养殖提供技术支撑，聚焦热带海洋典型生态系统及其生物多样性保护问题，开展热带海洋及海岛的珍稀两栖爬行动物保护，海草床、珊瑚礁和红树林生态系统生态修复以及渔业资源评估等研究，为社会经济服务。全面提升我国海洋生物资源开发能力，服务国家重大需求，促进国家蓝色产业的兴起；抢占国际海洋生物高技术发展的战略制高点，为我国海洋发展提供科技支撑。
根据实验室目标定位，设3个研究方向：水产南繁育种与经济物种高效繁育、热带水产生态健康养殖与海洋牧场构建、热带海洋生物多样性保护与生态修复。
1、水产南繁育种与经济物种高效繁育
国以农为本，农以种为先，中央把“做大做强现代种业”确定为国家性战略、基础性核心产业，是渔业供给侧改革的源头。海南素有“天然大温室”之美誉，日照时间长，平均气温、水温高，种鱼培育周期短、产卵早；南海可供挖掘开发利用的渔业资源非常丰富，在水产育种和苗种早繁方面优势显著。
主要研究方向包括：（1）水产生物的保护遗传学与种质保存技术；（2）水产生物基因组学与重要经济及抗逆性状分子遗传机制；（3）水产生物遗传育种学与分子育种技术体系构建及良种选育；（4）水产生物繁育生物学与高效繁育新技术。（5）热带海水鱼早繁关键技术研究。
这项以南海特色经济物种为研究对象，主要开展种质资源评估、生殖调控机制、人工繁育与育种技术研究的工作由茅云翔教授及黄海研究员领衔，研究团队入选2020年海南省“双百”人才团队。
2、热带水产生态健康养殖与海洋牧场构建
深入贯彻绿色发展理念，以满足人民对优质水产品和优美水域生态环境的需求为总体目标，农业农村部要求各地全面实施养殖水域滩涂空间规划和养殖证制度，建立完善的水产养殖生产监管制度、适应本地特点的生态健康养殖模式和优质养殖水产品质量安全保障体系，营造优美的水产养殖生态环境，引领构建现代水产养殖业发展的空间格局、产业结构和生产方式，整体提升水产养殖业高质量发展水平。海南是水产养殖大省、也是海洋大省，发展海水养殖具有很大的潜力。海洋牧场是以环境友好、低碳的渔业生产模式，保证近海渔业的可持续发展。构建海洋牧场可以对污染的海域起到净化作用，修复生态环境，保护渔业资源，恢复海洋渔业环境，使渔业资源再生，并且能解决因过度捕捞导致的海洋荒漠化问题。
主要研究方向包括：（1）深远海大型养殖设施技术，离岸大型网箱养殖技术；（2）热带海水鱼工厂化养殖关键技术；（3）综合混养技术、鱼-植（菜）共生养殖技术；（4）热带海洋牧场构建与远海岛礁增殖关技术。
这项以热带水产生态健康养殖为核心研究内容的工作，由陈傅晓研究员及沈铭辉研究员领衔，研究团队入选2020年海南省“双百”人才团队。
3、热带海洋生物多样性保护与生态修复
热带海洋是全球海洋生物多样性最为丰富的区域。海草床、珊瑚礁和红树林是我国热带海岸带最典型的生态系统，它们具有生产力高、生物多样性丰富和结构复杂等特点，不仅是巨大的海洋生物基因库，同时还具有防止海岸侵蚀、吸收海浪能量、发展海洋生态养殖业等方面的功能，在海洋生态环境的保护和维护中具有重要生态功能和经济价值。近年来，由于人类活动和全球气候变化的影响，我国海草床、珊瑚礁和红树林生态系统都面临着各种各样的压力和胁迫，分布面积和生态功能呈逐年下降趋。保护热带海洋生物多样性和和修复受损生态刻不容缓。
主要研究方向包括：（1）热带海洋及海岛珍稀保护动物为模型开展动物适应与进化研究；（2）以珍稀、濒危、特有和保护的动物为研究模型，运用现代分子生物学技术，研究动物种群的遗传结构和遗传多样性并分析其成因，揭示导致动物种群衰退和濒危的遗传学机制，提出维持濒危动物进化潜力的措施。（3）探索海洋环境污染及全球气候变化对海草的胁迫作用及海草对生态环境压力的适应性和演替规律；海草移植片段的获取技术及其在海草床生态修复中的应用。（4）对三亚及其周围海域的软珊瑚资源进行全面调查分析，建立热带海区软珊瑚资源数据库及种质资源库；探究珊瑚对环境污染的响应以及污染胁迫对珊瑚环境压力易感性的影响和机制，初步掌握珊瑚主要病害种类及其控制方法。（5）探讨红树植物在海水和富营养化污水生境下的响应及其机制；掌握不同红树植物最适宜的繁殖方法以及红树林恢复中适宜的造林组合和造林技术。
这项以热带海洋生物多样性保护与生态修复为核心研究内容的工作，主要由林炽贤教授、史云峰教授及吴钟解副研究员领衔，研究工作得到最高人民检察院、农业农村部渔业渔政管理局、海南省农业农村厅和水生野生动物分会等政府部门的认可和高度评价，多次被中央电视台经济频道等多家主流媒体连续报道。
