“药物分子设计与合成”方向：依托江苏省农药学重点实验室与william威廉亚洲官方重点学科，针对我国病虫草害发生与危害的特点，以天然生物源活性分子为先导，开展高效、低毒、低残留、环境友好的新型农药创制研究。与国内外同类型学校的同类学科比较，本方向在生物源农药活性分子的原型化合物或先导化合物的寻找与确立、基于生物学与计算化学基础上的分子设计、生物活性与构效关系研究、活性分子的作用机制研究等方面具有一定的优势与特色。近几年，分别以植物源、微生物源osthol、tenuazonic acid、strobilurins等天然化合物为先导，设计并合成了多类、多系列近千个新化合物，并在对化合物结构进行FT-IR、MS、NMR及元素分析表征的基础上，对合成的化合物进行了杀虫、杀菌或除草等生物活性筛选，发现部分化合物具有优异的生物活性，目前正在开展进一步的分子优化与深入筛选研究工作。本方向现有8名骨干成员均有博士学位，建有3个教授团队，先后主持承担国家自然科学基金项目6项（20502011、21072096、21302098、31171889、21272116、21402094）、国家863计划子课题2项（2006AA10A214、2011AA10A206）、国家科技支撑计划（2011BAE06B04-13）及省部级项目10余项。
“环境污染控制化学”方向：主要围绕重金属污染土壤原位钝化修复和淋洗修复技术、有机污染土壤的高级氧化修复技术以及废水中的重金属污染元素和有机污染物的去除开展了较全面的研究。该研究方向成员之一2012年作为访问学者，全程参与了日本长野县矿山下游污染水田的淋洗修复示范工程工作，研究了低浓度三氯化铁淋洗剂和水多次淋洗技术，污水做到了有效的净化处理并可循环使用，该项目已获得淋洗剂的污水净化技术专利，处于世界领先水平。申报了3项发明专利和1项实用新型专利，其中2项已授权。此外，该方向成员提出了用活泼金属锌活化过硫酸钠或臭氧氧化降解有机污染物，总有机碳(TOC)去除率高，降解速率快，并提示了其活化反应机制。我们依托本校农业优秀学科，围绕国家对土壤污染修复的需求，开展相关内容研究，“环境污染控制化学”研究方向与国内外同类学科及方向相比较，显示出一定的优势和发展潜力。
“天然产物化学”方向：目前在许多发达国家的一流大学或研究所，如美国哈佛大学、麻省理工大学、斯坦福大学、普林斯顿大学、Scripps研究所；日本东京大学、京都大学、大阪大学、名古屋大学；英国剑桥大学、牛津大学等；德国慕尼黑大学、HKI天然产物研究所等均已成立相关的天然产物化学系或研究中心，从事人才培养和天然产物化学相关研究。国内高校及研究机构对天然产物化学的发展和人才培养也非常重视。北京大学、清华大学、中国科技大学、中山大学、兰州大学、四川大学、中国科学院上海有机化学研究所、中国医学科学院药物研究所等单位都已自设了天然产物化学二级学科硕士点、博士点，建立了天然产物化学学士、硕士、博士学位培养体系，具有完善的天然产物研究和人才培养体系，取得了很好研究成果。我校的生物学、农药学、中药学、食品化学、植物学、昆虫学、资源与环境等学科及领域与天然产物化学都有着巨大的交叉研究空间，如本学科杨春龙教授与生命科学院强胜教授在天然产物TeA类除草剂领域的合作研究获得一系列科研项目资助并产生了丰硕成果，以此为基础，强胜教授主持的“生物源光系统II抑制剂TeA结构修饰及新型生物除草剂研发”项目获得2014年江苏省科技支撑计划资助。独脚金内酯(rac-GR-24)即为独脚金分泌的植物激素类天然产物，其在农业领域具有极大的应用前景，但国外公司售价极其昂贵。近期，农学院丁艳锋教授与方向带头人吴磊教授合作开发了一种独脚金内酯(rac-GR-24)价格低廉且易量产的合成路线，并已申请国家发明专利。我们已经建立了专门的天然产物化学研究平台，2014年底校学术委员会又审议并通过“天然产物化学”二级博士点的设立，已于2016年开始招收博士研究生。william威廉亚洲官方以农业生物系统研究见长，天然产物化学研究方向及平台与其有着紧密联系，因此急待立项进行建设和提升。
“药物、环境及生物分析”方向：当前分析化学的研究重点正向着药物、生物工程、环境等科学领域转移。“药物、环境及生物分析”属化学一级学科中的一个新研究方向，该方向紧紧围绕生物分子和环境污染物，如农药等有机污染物、重金属等领域展开分析方法学的研究。由于待检药物组成及其存在环境的多样性和复杂性，使得药物和环境分析化学学科除了进行农产品质量检验外（蛋白质、糖类、脂肪、维生素、酶以及各种农药残留和有害元素分析），还需要进行药物化学组成的鉴定；药物的稳定性和生物利用度的研究；天然药物有效成分的分离以及结构鉴定；药物的药效以及药代动力学的研究，以指导农业生产。建立生命体中特定生物大分子的快速检测方法，以及农田水、土壤、各类农作物、果菜等中痕量污染物的检测方法，为生物分子的功能研究、监控农田生态环境污染状况、保障农产品质量安全提供了技术支撑及精准的检测手段。建立的系列新方法达到国内外检测标准要求。william威廉亚洲官方以农业和生命科学为优势和特色，该方向研究内容体现了农业大学独特的研究视角和领域，具有明显的研究特色，承担了多项国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省农业科技攻关等项目，进行的检测方法学研究成果均发表在国际分析及环境类权威期刊。