体温调节:

       对于动物来说，体温稳定在最适水平至关重要，关乎自身的生存与健康。然而，目前这方面的研究并不充分。王同飞实验室致力于阐明体温调节在分子与细胞水平的生理学机制，包括静息或亢奋状态下体温如何维持稳定；体温与其他生理功能（如饮水，进食，睡眠和昼夜节律）之间的联系。

        哺乳动物作为温血动物的一种，核心体温稳定在37℃左右，是为体温标定点。体温调节的基本模式是无论外界环境温度变化有多大，其核心体温总能维持在标定点附近。在体温调节领域，大多数研究都集中于实验动物应对环境温度变化做出的负反馈调节的机制上；而对于中枢神经系统控制体温标定点的决定因素很少涉猎。 王同飞实验室的主要研究项目之一就是找到决定体温标定点的基因，分子，细胞，与神经环路。

生物钟:

       我们一切的生理活动，新陈代谢，以及日常行为都具有昼夜节律。机体的昼夜节律来源于细胞内节律基因的周期性表达。几乎所有的细胞都表达节律基因，但他们各自的固有节律并不同步。脑内的生物钟位于下丘脑视交叉上核，为全身的外周组织提供同步化的信号，从而使我们体内的生物节律与外界环境的昼夜更替协调一致。王同飞实验室采用了现代遗传学手段研究视交叉上核内的神经元如何分类，以及每一类神经元具体参与哪些生理功能，如：1）维持固有的昼夜节律； 2）接收外界环境输入信号调整生物钟的相位； 3）产生输出信号使全身组织的昼夜节律同步。

下丘脑视交叉前区的结构与功能:

       与脑内其他区域如大脑皮层相比，神经科学对下丘脑的研究并不深入，这与下丘脑在生命活动中起到的重要作用并不相称。部分原因在于下丘脑位于深层脑区，而每一个核团所占体积都比较小。因此传统的神经生理学研究手段，如神经电信号记录或药物处理，都很难施展。另外，调控不同生理活动（如睡眠，进食，饮水和体温控制）的不同种类的神经元在下丘脑视交叉前区很小的范围内杂居相处，导致研究者很难通过传统方法研究特定种类的神经元。王同飞实验室采用前沿的单细胞测序手段，将下丘脑视交叉前区的神经元划分为不同的亚群。这一成果为我们的研究项目提供了强有力的工具，使我们能够在细胞和分子水平剖析调控新陈代谢相关的生理活动。