以脑科学、精准诊疗为主要研究方向，打通尺度壁垒，整合多模态信息，精准描绘生命活动时空过程，解析复杂生命系统的变化规律，探索生命奥秘，解决人类健康领域迫切需要解决的诊疗问题

聚焦国民健康需求，融合地方高新产业发展规划，凝聚理工医多学科优势，建立质子放疗装备技术研发中心及质子治疗临床应用中心，研发成套质子放疗装备，推广、深化临床应用与研究，开展放射物理及生物学效应基础研究，探索放疗新技术；建设国际质子治疗联合实验室，面向世界学者开放；建设“HUST质子放疗中心”，提升高端医疗装备科技创新能力，推动相关产业链的形成

瞄准国际学科前沿，围绕国家对健康的重大战略需求，针对感知与遗传的科学基础前沿、感知与遗传的新技术研发、感知与遗传的信息采集分析三大核心板块，建成引领世界的感知与遗传科学研究中心。引领该领域国际前沿，为解决人口健康、医药、生物技术等领域的关键问题提供理论引导和技术支撑

基于“健康中国”国家战略发展需求，立足湖北省生物医药产业快速发展的社会环境，结合疫情防控常态化的新形势，针对生物医用材料产业的关键技术，重点在医用防护材料、组织修复与植入材料、检测与载体材料等3个方向开展研究, 以重大颠覆性技术创新为目标，加速理论创新与新技术转化，助力湖北省医用材料及防护材料产业的快速发展，支撑武汉市建设中部地区公共卫生和医学诊疗中心

立足医工/医理交叉学科前沿，围绕国家重大临床需求，聚焦高端医疗装备中的基础科学和关键技术问题，依托我校众多单一优势学科，形成多学科交叉融合的群体优势，联合国际医工/医理交叉研究优势机构和国内医疗装备龙头企业，形成医工交叉人才优势和医工交叉融合技术优势，解决国家急需的高端医疗装备面临的“卡脖子”难题，为我国高端医疗装备人才培养和新兴学科的发展提供支撑