（1）文昌鱼神经内分泌系统的发育与进化
文昌鱼是研究脊椎动物起源和进化的重要模式，关于其神经内分泌系统的发育尚缺乏深入系统研究。我们近期将围绕这一主题，综合运用发育生物学、分子生物学和进化生物学等技术手段，系统开展：
1)文昌鱼哈氏窝（类似垂体）分泌激素生理功能；
2)肝盲囊和内柱与脊椎动物肝脏和甲状腺同源性；
3)肝盲囊和内柱生理功能研究。
文昌鱼生长激素调控基因通路及功能演化
预期目标：提供支持或否定哈氏窝-肝盲囊以及哈氏窝-内柱分别与脊椎动物垂体-肝脏轴、垂体-甲状腺轴同源的证据，勾画出脊椎动物神经内分泌系统起源和演化图景。
（2）海洋模式动物海鞘特征器官发育、进化的分子调控机制
脊索是位于进化节点的尾索动物海鞘的重要运动器官和信号中心，也是所有脊索动物的重要进化特征器官，但其发育的分子机制和调控信号的进化保守性知之甚少。针对此问题，我们将通过分子、细胞、遗传发育生物学等手段在以下方面开展系统研究：1）筛选鉴定与海鞘脊索腔液形成和膨胀相关基因及其作用的分子机制；2）筛选海鞘胚胎畸形的突变体，利用遗传发育细胞生生物学技术途径解析脊索延伸的调控机理和能量代谢调控的分子机制；3）海鞘幼虫附着变态的细胞学过程和分子调控机理以及调控机制的进化保守性。
预期目标:建立起以海鞘为模式的海洋模式动物模型，从细胞分子水平开展海洋动物胚胎发育、比较进化方面的研究；阐明特殊海洋环境下，海洋动物胚胎发育的遗传调控机制和分子进化信号通路，并利用海鞘模型筛选出同人类疾病相关的小分子化学物或治疗分子靶点。
（3）以斑马鱼等为模式生物的纤毛发生及器官发育分子机制研究
基于纤毛结构的保守性，以斑马鱼等为模式生物，研究纤毛形成的分子机制及其在眼睛、肾脏等器官发育中的功能。主要研究内容包括：
1）运动纤毛的发育与进化机制研究；
2）眼睛感光细胞的发育及凋亡模式；
3）纤毛与肝肾脏的囊性形成机制研究。
预期目标：建立起以斑马鱼等为模型的纤毛发生与进化研究体系，初步阐明运动纤毛形成的分子机制；解析感光细胞凋亡的分子机理，进一步加深对纤毛在眼睛、肝脏及肾脏等器官发育过程中的功能。
（4）以果蝇为模式的特定器官发育的调控机理
发育信号转导途径是调控动物正常发育的一种重要手段。利用经典模式动物，针对特定器官发育过程中应用的信号转导途径的机制研究是近年来发育生物学领域的研究重点。我们未来将主要利用果蝇模式动物，着眼于多种蛋白质翻译后修饰方式，重点研究：
1）果蝇翅膀发育过程中，磷酸酶调控Hedgehog信号转导途径的分子机理研究及相应的功能研究；
2）心血管系统发育过程中，蛋白质磷酸化及泛素化修饰参与调控Notch信号活性的机制研究及功能解析。
预期目标: 在分子水平上探索Hedgehog信号和Notch信号转导途径中的新成员，进一步完善该信号在细胞内转导的分子机理；利用模式动物的特定器官发育系统，解析信号转导途径的活性调控机制在动物发育过程中的生物学意义；与团队中的其它课题组合作，探讨发育信号转导途径在不同模式动物中的多样性与保守性。