长期从事地球早期生命研究，围绕“早期生命起源和演化”这一重大科学问题，以我国特有的前寒武纪化石宝库为研究材料，取得了一系列具有国际影响的创新性成果。在距今约9亿年前的地层中发现了最古老的固氮蓝藻化石，把该类生物的化石记录提前了近5亿年。发现距今约6.3亿年的最早的真菌登陆的化石证据，比显生宙莱尼燧石等环境中保存的陆生真菌化石提前了2亿多年。在柴达木板块北缘的全吉山地区发现了距今约5.5亿年的含典型埃迪卡拉化石的全吉山生物群，这是在中国西北地区发现的首个埃迪卡拉生物群产地，也是迄今为止在青藏高原发现的最古老的化石生物群。发现距今约8亿年的新元古代早期石旺庄生物群，包括2种多细胞绿藻和7种多核体藻类。发现距今约10亿年的最早的多细胞绿藻化石，将最早的多细胞绿藻化石，从拉伸纪晚期（约8亿年前），向前推进到中元古代-新元古代界线附近（约10亿年前）。首次发现元古代广泛分布的丘尔藻具多细胞结构。在埃迪卡拉纪“瓮安生物群”中发现了具有细胞分化的胚胎状化石，它们为其后的多细胞生物的演化奠定了生物学基础。对我国华北地台元古代地层中的微体化石进行了多样性、超微结构等系列研究，首次提议T. aimika化石可作为新元古代早期标准化石。这些成果发表在Current Biology、Nature Communications、Geology、Nature Ecology & Evolution、Nature等高水平综合性期刊，以及Precambrian Research、Gondwana Research、Geobiology、Journal of Paleontology、Palaeoworld等SCI专业期刊和地层学杂志、微体古生物学报、古生物学报等中文核心专业期刊上。目前已发表论文40余篇，专著1部。谷歌学术搜索总引730余次，h-index指数15。