1、时空控制。将专注于如何设计微生物组，以实现人工设计微生物组的精确时空定位，并可预测其时空位置，促进微生物组发挥相应的作用。其总体发展目标为：微生物组空间特征的工程化设计；控制人工设计微生物组的时间动态特征。

　　2、功能生物多样性。将讨论如何利用功能相似但分类不同的有机体来设计微生物组，从而提高人工设计微生物在不同环境中的互作。其总体发展目标为：在共位群（guild）水平上确定和操纵微生物组的功能组成，例如自上而下的工程；利用不同的微生物个体和物种种类，设计出适用于任何功能或环境的微生物组，例如自下而上的工程；工程化改造出对进化和环境压力具有适应性的微生物组。

　　3、分布式代谢。将专注于设计出可利用单个微生物物种或类群的独特代谢能力，从而产生或降解特定化合物的微生物组。其总体发展目标为：使用多物种微生物组生产天然或非天然化合物；工程化改造微生物组，使其可以将难以控制的材料转化为可用产品；设计出有助于光合和化学合成过程中电子传递及固碳作用的微生物组。         （杨若南）