徐方成的研究课题涵盖了多个前沿领域，旨在探索和利用海洋微生物的独特功能。首先，他参与了厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室的开放课题，研究焦点在于电呼吸微生物的筛选与多样性，这不仅揭示了微生物在极端环境下的生存策略，也为电能利用提供了新的可能。
此外，他还与中国大洋协会合作，进行深海产电微生物的筛选工作，探寻这些微生物潜在的能源转化能力，为深海能源的开发提供了理论支持和实验依据。
在国家层面，徐方成的研究项目包括国家863项目的多个子课题。其中一项是海洋生物工业用极端酶基因应用开发，这项工作着眼于发掘和利用微生物产生的高效酶，以推动生物技术在工业生产中的应用。
另外，他致力于高效微生物制氢系统与工艺的研究，探索微生物在产生清洁可再生能源方面的潜力，这无疑对解决能源问题具有重要意义。
最后，徐方成还进行了暗发酵与光发酵联合制氢的示范系统研究，试图实现光合作用和厌氧发酵的协同作用，以提升制氢效率和可持续性，这在绿色能源领域具有重大突破价值。