戴俊彪研究员的主要研究方向是开发基因和基因组的合成、组装及转移技术，通过基因组的设计构建解析基因组功能，并进行合成生物的改造和优化等，主要成果发表在Cell、Science、Molecular Cell、Nature Communications、Developmental Cell、Cell Research等国际顶级刊物。戴俊彪研究员是人工合成酵母基因组国际计划（Sc2.0）和基因组编写计划（GP-write）的中方主要参与者，牵头发起了“国际基因组编写计划·中国（GP-write China）”国际合作项目。2017年3月与Sc2.0合作团队在《科学》杂志上以封面和专刊的形式发表了五篇染色体合成相关文章，其中1篇为唯一通讯作者，该成果入选2017中国科学十大进展。
染色质生物学和表观遗传学。主要研究组蛋白的系统性突变以及组蛋白-基因相互作用网络；组蛋白新型修饰的鉴定和功能分析等。
合成生物学。主要研究合成基因组学、合成生物学相关技术的研发及其在环境、能源等领域的应用。包括但不限于DNA/Oligo的合成与组装、功能元件的挖掘与构建、基因组的设计、从头合成以及应用等。
