（1）单细胞分析化学：以学术带头人李景虹院士牵头的国家自然科学基金委“单细胞分析化学”创新研究群体围绕单细胞内信号传递功能分子和代谢过程中的化学反应和分子识别，针对与生命科学相关的小分子、生物大分子及细胞层次的分析难题，建立高效的单细胞识别与分选的新技术和新方法。发展基于电化学技术、离子束技术和电子束技术的新型细胞成像方法，即无标的原位电化学细胞成像新技术，多组分的质谱单细胞成像技术以及时空高分辨的电子束激发显微细胞成像技术，解决单细胞复杂成分时空分辨的科学难题，为单细胞生物活性分子的定位、信号传递、能量代谢与物质代谢及分子间相互作用机制的研究奠定方法学基础。利用建立的新方法，多技术的协同互补，针对共同的科学问题开展生命过程中的单细胞结构单元、功能属性与其化学生物学机制研究，建立单细胞水平的疾病药物筛选技术。

（2）光谱及成像分析：以化学发光、荧光探针、红外光谱、拉曼光谱、ICP-MS等为研究重点，结合纳米技术和生物技术，建立高灵敏度的分析方法和传感体系，为生命科学、食品安全和相关学科提供高选择性的识别方法和高灵敏度的检测手段。在光学探针的合成及其分子识别方面，建立了能在水溶液中对过渡金属离子产生高选择性荧光增强型响应的新方法。学术带头人为童爱军教授、国家杰出青年科学基金获得者张四纯和何彦教授；向宇副教授。

（3）质谱及色谱分析：以研究新型质谱离子源、微流控芯片质谱联用接口、单细胞分析、色谱质谱联用等为主要研究内容。发展常态离子化质谱、纸基电喷雾质谱、液滴“质谱传感器”、微流控芯片质谱联用细胞分析、质谱成像等新原理、新方法、新技术。研究开发分子印迹、固相微萃取、在线大体积富集进样等新型色谱样品前处理材料和技术，扩大了色谱质谱联用分析的应用范围。学术带头人张新荣教授为美国化学会刊物Analytical Chemistry副主编；瑕瑜教授为基金委优秀青年基金获得者；丁明玉教授。

（4）微流控芯片分析：开展生物体系中复杂物质的高效分离与高灵敏度检测方法与技术研究，以微流控芯片为样品前处理、分离和富集平台，利用高性能质谱为检测手段，研究芯片与质谱接口技术和离子化方法，针对细胞、蛋白质组学、代谢组学及中药等复杂体系，在微流控操控技术、表面修饰和质谱检测与离子源研究方面有所突破。学术带头人林金明教授为教育部长江特聘教授、国家杰出青年基金获得者；梁琼麟教授为教育部长江特聘教授及教育部跨世纪优秀人才。

（5）电分析化学和生物分析化学：瞄准生物、纳米等学科前沿，在深入研究电极界面电子转移与电化学反应机制的同时，引入纳米技术和生物技术，研究物质的电化学特性和生命过程中的代谢，转移及相互作用的关系。学术带头人李景虹教授为中国科学院院士、国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者特聘教授；刘洋副教授为基金委优秀青年基金获得者。

（6）材料与表面分析（能谱分析）：合成高效光催化纳米材料，深入研究催化材料的表面分子结构与催化活性间的关系，为环境分析中有机污染物的降解所需光催化剂的合成提供新思路与新方法。学术带头人朱永法教授为国家杰出青年基金获得者以及教育部跨世纪优秀人才。