色素衍生的高选择性生物荧光探针、人工核酸酶及抗癌药物先导开始在生物学，分子生物学以及生物医药高技术领域发挥越来越重要的作用，其设计与构效已成为精细有机化工基础研究及发展中的关键问题，是学科发展国际竞争的前沿。.针对具有重要生物学意义的过渡或重金属阳离子等客体，创新设计、合成、应用性能优良的苊并吡咯腈新荧光发色团、双受体－双金属离子成对协同作用专一性荧光探针、高精度比例检测ICT荧光探针；识别或响应一氧化碳的荧光检测探针。.创新设计、合成及应用芳香杂环发色团富电子的电子转移型光敏核酸切断剂，为最终用于生物制备过程中核酸的去除奠定基础；设计、合成及应用色素型水解核酸酶，研究其序列及位点选择性、催化实用性。.创新设计、合成及应用各类线性含硫杂环并萘酰亚胺，进一步确定硫杂原子对抗肿瘤活性与选择性的独特贡献。通过生理相容的有机酸的酸化，获得溶解性好毒性低、活性高的色素型抗癌先导。