围绕“分子与保护生物学”，针对“再生修复与发育”这一科学问题，以模式生物和保护生物为对象，重点开展“器官发育的分子调控机制”、“再生修复过程中干细胞激活和分化机制”、“再生修复过程中微环境响应机制”三方面的研究。

方向三中的研究内容“器官发育的分子调控机制”、“再生修复过程中干细胞激活和分化机制”可与方向一“濒危生物与保护”开展合作研究，加深对濒危生物保护的研究；可与研究方向二“细胞稳态与应急”紧密合作探索细胞分化、增殖、死亡的分子机理。方向三中的研究内容“再生修复过程中微环境响应机制”可以与方向四开展科研合作和技术合作，探索高等生物与微生物之间的关系。因此，方向三与其它三个方向互为补充，协作创新。