基因工程是一个广泛而深入的领域，涉及多个科研方向。以下是一些主要的基因工程科研方向：

重组蛋白质工程

利用基因工程技术生产、分离纯化蛋白质。

生物医学材料

研究蛋白类生物材料的生物学特性，获得低免疫排异性的组织工程用生物医用材料。

发酵工程

对微生物工程菌进行高密度发酵及放大研究，探索大规模条件下工程菌高密度、高表达发酵的优化控制理论及技术。

基础研究

基因工程克隆载体的研究：构建各种克隆载体和表达系统，开发新的工具酶，探索新的操作方法。

基因工程受体系统的研究：研究原核生物和真核生物作为基因工程受体的可行性，包括大肠杆菌、蓝细菌、酵母菌、小球藻、衣藻、拟南芥、烟草、番茄、棉花、水稻、玉米、小麦、动物生殖细胞、胚细胞和体细胞等。

目的基因研究：开发特殊需要的基因产物，包括与医药相关的基因、抗病、虫害和恶劣生境的基因、编码具特殊营养价值的蛋白或多肽的基因等。

基因工程工具酶的研究：研究用于DNA合成、切割、修饰和连接的酶，如DNA聚合酶、限制性核酸内切酶、修饰酶和连接酶等。

基因工程新技术研究：发展用于不同类型受体细胞的DNA转化方法和病毒转导方法，如基因枪、电激仪、PCR技术、凝胶电泳技术、脉冲电泳技术等。

应用研究

基因工程药物：利用基因工程技术生产药物，如胰岛素、干扰素、疫苗等。

转基因植物：研究转基因植物的技术和应用，包括抗虫、抗病、抗逆境、改良品质、提高产量等。

环境保护：利用基因工程技术改善环境，如基因工程微生物处理废水、废气、固体废物等。

其他相关领域

生物化学：研究生物化学反应，包括酶的结构和功能、代谢途径、蛋白质合成和信号传导。

分子生物学：研究生物分子，包括DNA、RNA和蛋白质。

细胞生物学：研究细胞的结构、功能和生理。

遗传学：研究基因和基因的遗传。

生物医学工程：将工程原理应用于生物学和医学领域。

生物信息学：使用计算机技术来分析生物数据。

这些方向展示了基因工程的多样性和广泛的应用前景。随着技术的不断进步，新的研究方向和应用领域也将不断涌现。