（1）人类细胞图谱构建

可以对人体各种细胞进行测序，获得人体单细胞的转录组图谱，并基于基因表达将细胞分类，定义新的细胞，绘制所有细胞及其分子的空间组织方式，探索人体各个器官细胞复杂的基因网络在单个细胞中的运作机制，并了解各个细胞中这些网络的差异，以及各种细胞群体最终如何协同工作。

（2）肿瘤异质性研究

进行肿瘤细胞异质性研究、肿瘤细胞分群以及新类型细胞的发现，寻找新的致病途径和机制。

（3）干细胞发育以及分化

对同种干细胞全面剖析细胞异质性，鉴定不同表型的细胞，寻找不同类型干细胞的特异性标记（marker），解析干细胞发育和分化的分子机理。

（4）免疫方向研究

分析免疫细胞遗传物质的多样性以及病原体导致免疫细胞的高度异质性，从而理解机体复杂的免疫机制；并且可以鉴定稀有的免疫细胞类型，发现新的marker基因，便于更深层次地挖掘免疫细胞以及研究免疫反应的分子机理。

（5）神经系统发育研究

研究不同的神经元细胞的异质性以及神经元细胞的细胞分群情况，进一步神经元细胞是如何从神经干细胞分化产生分子调控机制，将会有助于我们了解疾病发生、发展的机制。

（6）脑发育研究

可以获得人脑细胞基因表达的图谱，解析人脑细胞的异质性，获得人脑细胞的复杂的细胞类群，可以帮助我们更好地理解人脑正常功能及异常。

（7）胚胎细胞发育研究

可以细胞不同亚型的特征进行研究，构建细胞谱系，预测分化方向。

（8）疾病分型

用于发现发生异常增殖的细胞类型，结合传统病理学特征，辅助疾病分型。