化学工程与技术学科的核心内涵是研究物质的合成以及物质、能量转化的过程与技术，以提供技术最先进、经济最合理的原理、方法、设备和工艺为目标，其主要研究对象包括：以能源和资源开发及高效利用为目标的化学工程与技术；以产品工程为导向的新物质、新材料和新功能的开发与应用为目标的化学工程与技术；以物质合成与转化过程中的绿色化、可持续发展为目标的化学工程与技术。
生物质资源化工是以化学工程与生物技术为基础，面向绿色低碳发展和生态文明建设需求的交叉性学科，聚焦生物质资源高效转化、环境污染治理与生态修复、生物基产品开发等核心领域，通过融合化学工程、分子生物学、环境科学等多学科理论与方法，形成以下两个特色鲜明的研究方向。不仅可以形成集“原料绿色化、过程绿色化和产物绿色化”为一体的可持续发展理念，还可以促进化石资源为主导的能源和工业结构向可再生能源和工业结构转型，为区域产业绿色转型和国家“双碳”战略提供技术支撑。
方向一：生物质化工与污染控制工程
该方向面向国家“双碳”战略目标，聚焦化学工程与技术学科前沿，深度融合反应工程、分离工程与系统工程核心理论，着力破解生物质资源绿色转化与污染协同治理的关键技术难题。针对生物质热化学转化、催化加工过程中产生的高污染废水、复杂成分废气及难降解废渣等系统性环境挑战，构建 “过程优化-污染治理-资源回用” 全链条技术体系，加速推动化学工程向绿色化、智能化转型。通过深化多相催化与传递过程调控理论研究，开发新型生物质定向转化工艺，从源头上降低污染物产生；融合环境功能材料设计与人工智能技术，构建生物-化学协同治理系统，实现污染物深度净化与资源化利用；运用过程系统工程的全局优化方法，促进环境治理技术与化工过程工程深度融合，形成“污染控制驱动过程优化、化工技术反哺环境治理” 的学科发展新模式，为化学工程与技术学科服务生态文明建设提供理论与技术支撑，有力推动传统化工行业向绿色低碳方向转型。
方向二：生物质转化与合成生物工程
该方向面向生物制造重大需求、绿色化工体系构建和“双碳”等国家战略目标，聚焦生物质资源的高值化利用以及物质加工与物质转化等关键工程技术难题，融合利用化学工程、生物工程、合成生物学等学科的基础理论和技术，围绕生物质全组分解构、转化、产品生产与分离利用等技术体系开展系统研究。利用合成生物学设计和筛选目标基因、组装人工细胞、构建微生物细胞代谢新途径、工业发酵、生物催化合成等“负碳”技术体系，将生物质资源定向转化为精细化学品、工业化学品、生物能源、功能材料、食品添加剂及药物中间体等产品。同时结合发酵工程、现代酶工程、生物炼制、生物过程工程等技术，在生物反应器设计、生物反应过程放大与系统控制等层面上，研究生物发酵工艺优化、智能发酵控制、发酵产品分离纯化等，实现不同种类合成生物产品的高效低成本生产。与此同时，探究生物质转化和产品合成过程中的传质、传热、传动机制，强化其反应过程，研究生物质绿色高效转化的工艺、流程和设备，建立使之工业化（规模）的设计、放大和调控的理论和方法，开发高效的反应生产路径、单元操作工艺和全流程工艺，为生物质利用技术的放大和产业化提供理论和技术支撑。
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