湖南农业大学茶学教育部重点实验室是2003年由教育部批准成立。国家植物功能成分利用工程技术研究中心，是以茶学教育部重点实验室和湖南省天然产物工程技术研究中心为主体，2009年由科技部批准组建，2013年通过验收，这是我国植物提取物领域唯一的、湖南省属高校中第一个、湖南农业领域第二个国家工程技术研究中心。湖南省植物功能成分利用协同创新中心，是2013年以国家植物功能成分利用工程技术研究中心和茶学教育部重点实验室为主要平台依托，集聚海内外茶叶功能成分及天然产物研究领域优秀人才组建的省级协同创新中心。国家茶叶产业技术体系深加工研究室也是以上述研究平台为依托。
重点实验室和研究中心现有教学科研人员42人，其中教授20人，副教授12人，具有博士学位者35人，是一支多学科交叉、年轻化、国际化的研究团队。2009年，刘仲华教授领衔的“园艺植物功能成分优异资源高效利用”研究团队入选教育部创新团队；2012年，刘仲华教授领衔的“茶叶功能成分利用与深加工”研究团队入选全国农业科研杰出人才及创新团队。
在茶叶科学研究领域，主要设有5个研究方向：茶叶功能成分利用、茶树生物技术与种质创新、茶叶加工理论与新技术、茶树生理与无公害栽培、茶文化与茶业经济。在植物功能成分利用研究领域，主要设有5个研究方向：植物功能成分分离纯化技术、植物优异资源优选与改良的生物技术、植物功能成分分析检测技术、植物功能成分功效评价与作用机理、植物功能成分终端产品开发。现有实验室面积5000多平方米，拥有价值3000万元的现代先进仪器设备，有效支撑茶叶科学及植物功能成分利用研究。
近5年来，先后承担国家973计划、863计划、支撑计划、国家自然科学基金、国家重大科技成果转化项目、科技部国际合作重点项目、农业部行业公益专项、国家茶叶产业技术体系项目、农业部948项目、湖南省重大科技攻关项目等40多项，累计获得科学研究、平台建设和人才计划经费资助1亿多元。
实验室和研究中心先后在国内外核心刊物和学术会议上发表学术论文350多篇，其中被SCI收录100余篇，主编或参编出版学术专著和教材30多部，获得国家发明专利授权70多项。近10年来，在茶叶科学研究领域，先后获国家科技进步二等奖1项、湖南省科技进步一等奖3项、湖南省技术发明二等奖1项、湖南省科技进步二等奖3项及部省级科技进步三等奖3项。
茶学学科和植物功能成分利用研究方向具备博士后、博士、硕士、国外留学生等多层次人才培养条件，每年招收博士后研究工作人员2~4名，博士研究生10~12名，硕士研究生20~25名；还向全球招收“茶叶深加工理论与技术国际研讨班”、“植物功能成分利用技术国际研讨班”学员。湖南农业大学是我国茶学高级专业技术人才和植物功能成分利用领域高端人才的重要培养基地。
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