围绕“分子与保护生物学”，针对“细胞稳态与应激”这一科学问题，重点开展“细胞和微环境互作的信号转导机制”、“蛋白质修饰与细胞稳态维持”、“DNA修饰与细胞稳态维持”三方面的研究。

方向二中的研究内容“细胞和微环境互作的信号转导机制”可以与方向三“再生修复过程中微环境响应机制”合作阐明再生修复过程中干细胞与微环境互作的关联性，并可以与方向四合作研究DNA损伤修复机制；方向二中的研究内容“DNA修饰与细胞稳态维持”、“蛋白质修饰与细胞稳态维持”可与方向一“哺乳动物生殖生物学”和方向三“器官发育的分子调控机制”及“再生修复过程中干细胞激活和分化机制”开展合作研究，深入阐明蛋白质翻译后修饰和表观遗传机制在干细胞、发育和再生中的复杂调控网络；方向二中的研究内容“DNA修饰与细胞稳态维持”和“细胞和微环境互作的信号转导机制”可与方向一“基因组学与分子进化”合作研究细胞基因组稳定性与环境适应和免疫逃逸的关系。因此，方向二与其它三个方向互为补充，协作创新。