围绕生物学基本命题，在生命起源与合成、免疫系统原理、生殖发育与细胞命运调控、重大疾病、脑神经等前沿领域取得重大进展。首次证明利用早期原始材料合成构成RNA的嘌呤类核苷酸和嘧啶类核苷酸的化学机制相同且形成于同一种前体分子，使距揭示地球生命起源之谜更近一步。成功从头设计和合成酿酒酵母4条染色体，人工合成酵母基因组计划Sc 2.0取得里程碑成果；合成“稳定”的半合成有机体，向创造新生命形式与功能迈出重要步伐。首次对肝癌T细胞的免疫图谱做出了系统的刻画。第一次在分子、细胞、器官和整体动物水平上，完整解码哺乳类动物雄性生殖系统衰老之谜。成功将人体多能干细胞转化为具有造血干细胞功能的细胞；首次报道近原子分辨率的人源剪接体结构，为深入理解最基本的分子机器工作机理提供重要基础。建立寨卡病毒的胎鼠动物模型，揭示病毒感染导致小头畸形的分子机制。首次描述线虫大脑控制身体运动的工作图谱，完成小鼠全脑精细血管的立体定位图谱，脑科学研究迈出新步伐。