·        Люминесценция листьев растений и её связь с фотосинтезом;

·        Мониторинг растительных объектов и проблемы экологии;

·        Изучение влияния физиологически активных веществ на первичные процессы фотосинтеза спектроскопическими методами;

·        Математическое моделирование фотосинтеза.

Фотосинтез представляет собой важнейший биоэнергетический процесс, связанный с использованием и преобразованием солнечной энергии. В фотосинтезе  происходит непосредственное запасание световой энергии в виде энергии химических связей органических соединений. Последовательность превращений энергии в фотобиологических процессах  включает следующие основные стадии: поглощение света хромофорной группой и образование электронно-возбуждённых состояний ® миграция энергии электронного возбуждения ® первичный фотофизический акт и образование первичных фотопродуктов ® промежуточные стадии, включая перенос заряда, ® образование первичных стабильных химических продуктов ® физиолого-биохимические процессы ® конечный фотобиологический эффект. Выяснение механизмов и путей регуляции начальных этапов трансформации энергии электронного возбуждения и сопровождающих её молекулярных превращений, включая изменения в хромофорных группах, их белковых носителях и окружающей мембране, представляет собой одну из основных задач биофизики. Эта проблема связана с выяснением роли и механизмов участия электронно-возбуждённых состояний в биологических процессах. Биофизические исследования в области фотобиологии привели к установлению ряда закономерностей, имеющих общебиологическое значение.

Комплекс биофизических методов, развитых в лаборатории, даёт возможность изучать адаптивные изменения фотосинтетического аппарата растений под действием различных биотических и абиотических факторов: при обработке биологически активными веществами (гербицидами, фунгицидами, регуляторами роста, солями тяжёлых металлов), изменении режимов освещения и выращивания, патогенезе и т. п. Исследуются корреляции между люминесцентными показателями листьев и функциональной активностью фотосинтетического аппарата in situ. Разрабатывается математическая модель фотосинтеза, позволяющая изучать механизмы основных регуляторных процессов, обеспечивающих оптимальное функционирование фотосинтетической системы в изменяющихся условиях среды. Работы ведутся в тесном сотрудничестве с кафедрой биофизики физического факультета, биологическим факультетом МГУ, РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, Всероссийским научно-исследовательским институтом селекции и семеноводства овощных культур и Московским государственным университетом леса.