重大科研任务一：承担“十三五”国家自然科学基金重大项目“寒武纪大爆发时期生态系统演化”。寒武纪大爆发是自然科学领域重大科学问题。本项目将生态系统作为统一整体，全面系统研究寒武纪大爆发时期海洋生态系统的环境变化、生物地球化学循环过程、菌藻类等微生物地质记录、动物门类多样性及其演化关系，生态类型多样性及其营养结构。在空间上把控生态系统的差异性，在时间上追溯生态系统的演化，从而在时间和空间四个维度上重建寒武纪大爆发时期海洋生态系统的演化过程。
重大科研任务二：承担国家自然科学基金创新研究群体项目“早期生命演化”。西北大学早期生命演化创新研究群体是由院士、杰青、优青等人才构成的、在国际上有重要影响的学术团队。本群体以澄江生物群为代表的早期生命与环境演化为主要内容，在寒武纪大爆发的本质属性和重要动物门类的起源与谱系演化研究方面取得了根本性突破。近五年在Nature及其子刊发表论文6篇，研究成果先后获得国际新物种发现奖、中国高校十大科技进展、陕西省科学技术一等奖、中国侨界贡献奖等奖励。创新能力达到了国际同类研究的先进水平。
重大科研任务三：承担国家自然科学基金重点国际(地区)合作研究项目“寒武纪腕足动物起源演化与早古生代海洋底栖生态系统初建”。本项目旨在联合国际权威学者对腕足动物起源的假说进行梳理和对比研究，主要是通过对寒武纪特异保存型化石库和寒武纪壳体化石中大量出现的疑难类椎管状化石进行综合对比研究，进而对不同假说进行证实或证伪，推动国际相关学科发展。同时利用特异保存的化石信息探索寒武纪海洋底栖生态因素和生物因素，揭示寒武纪大爆发与奥陶纪生物大辐射的关系，探讨早古生代海洋底栖生态系统的初建过程和动力。
重大科研任务四：承担国家自然科学基金重点项目“寒武纪清江生物群研究”。清江生物群，是湖北长阳地区新发现的一个布尔吉斯页岩型软躯体化石生物群。本项研究拟对清江生物群多个化石产地开展成规模的系统发掘，积累充足的优质化石标本。通过准确的分类鉴定，揭示清江生物群的物种多样性及其生物群组合面貌。探索重要生物类群、解析其创新形态特征，进一步构建动物演化树的关键节点。结合化石标本和岩心材料的矿物和化学成分分析，明确布尔吉斯页岩型化石的保存方式、保存极限、及埋藏机制。为最终解决寒武纪大爆发和后生动物起源与早期演化问题提供新证据，并为清江生物群的后续多学科、多角度开展研究夯实基础。
重大科研任务五：承担“早期生命与环境实验技术平台建设”项目，陕西省给予9800万元专项建设经费。科研方面：利用我国新元古代至寒武纪地层中高信息度的软躯体化石资源和完整的地层记录，开展后生动物三个亚界四大类群谱系的早期分支演化与环境变化相互关系研究。实验室建设方面：力争把“早期生命与环境实验技术平台”建设成为功能完善、设备齐全、世界一流的古生物学与地层学实验技术平台，平台的分析测试技术和管理运行机制达到一流的国家重点实验室水平。
重大科研任务六：承担“早期生命与环境学科创新引智基地”项目，获批建设经费900万元。2017年从剑桥大学等学术机构引进14位杰出的外国专家，经国家外国专家局和教育部批准，成立早期生命与环境学科创新引智基地。基地自成立以来，以求真务实、促进交叉、开放合作、国际领先为宗旨，实行“开放、流动、协同、共享”的运行机制，瞄准早期生命演化前沿领域内的关键科学问题，开展国际领先水平的原创性研究，以揭示早期生命与环境演化过程和规律为总体研究目标，引领国际早期生命演化研究领域的发展方向，培养早期生命演化领域高层次创新人才。
