扇贝具有硕大的闭壳肌和较强的游泳能力，研究发现横纹肌中精氨酸激酶的超高表达(TPM=34,704)对其实现爆发式游泳至关重要。与营固着生活的牡蛎相比，扇贝通过高表达产能步骤的相关基因而低表达耗能步骤的相关基因，以实现更高的产能效率。通过构建共表达基因网络，确定以了Twist、Nfix等为关键转录因子的扇贝肌肉调控关键模块。意外发现，已知脊椎动物横纹肌和平滑肌特异marker基因，在扇贝中不再呈现肌肉类型的特异性表达，而是呈现为“分子杂合”表达特征。
贝类具有累积大量藻源神经毒素的能力，常给食物安全带来严重挑战。发现贝类毒素耐受主要通过改变Na离子通道关键位点来实现，提升数十倍乃至上万倍的毒素抗性。意外发现肾具有比肝胰腺更高的毒性，首次提出肝胰腺和肾是两个主要“毒素中心”：肝胰腺主要负责毒素积累，而肾主要负责毒素转化，其中磺基转移酶在毒素转化中起着重要作用。相关成果发表在国际权威期刊Nature Communications。法国学者Benjamin Marie在毒素权威期刊Toxicon撰写专题评述文章《Neurotoxin stress-driven evolution in scallop genome》(2018)，高度评价了我们在贝毒耐受和代谢方面的重要发现及意义。
贝类具有高度多样的生殖方式，但由于缺乏异型性染色体，解析贝类性别的遗传决定机制仍存有较大挑战。通过系统整合基因组、转录组分析，确定虾夷扇贝为ZW/ZZ性别决定型，其性别决定基因为FOXL2。建立了基于雌性特异基因FOXL2和雄性特异基因DMRT1L表达水平的早期性别分化分析方法，确定虾夷扇贝分子水平性别分化（7-8月龄）早于形态水平（10月龄）。本研究为解析贝类性别决定分化机制提供了新的研究范式。
蚶科贝类是无脊椎动物中为数不多具有红色血液的类群，其血液颜色由血红蛋白(Hb)决定。系统分析泥蚶（又称血蛤）基因组，发现蚶科Hb主要分布在单个基因簇中，并与肌红蛋白Mb基因具有最近的系统发生关系。意外发现蚶科Hb基因与脊椎动物特有的Hb基因共处同一个进化分枝，并与脊椎动物Hb-β基因簇具有高度保守的侧翼基因共线性排布。研究结果不仅揭示了贝类Hb基因簇的起源演化历程，也为理解动物红血性状的宏观起源进化提供了新认知。相关文章发表在国际进化生物学领域权威期刊Molecular Biology and Evolution。
深海具有极其严苛的环境条件，解析深海生物独特的环境适应机制，将有助加深对生命生存极限的认知。通过比较基因组分析发现，相比于近岸帽贝，深海帽贝 (Bathyacmaea lacteal) 的基因组尤其是内含子区域显著变大，变大基因主要富集在生长、发育、代谢等相关通路。如控制发育的Hox 基因簇呈现显著变大趋势（特别是STC顶点基因），有助实现低温下延缓发育进程。相关结果暗示了内含子增长可能是深海生物适应低温环境的一种有效机制。
海参皂苷是海参药用价值的重要组分。尽管皂苷合成广泛存在于植物界中，但仅有少数动物（如海参）具有皂苷合成能力。研究发现动物胆固醇合成途径中的关键基因LAS（羊毛固醇合酶）在仿刺参中通过快速趋同进化获得植物类型模序，合成皂苷前体--帕克醇（而非预期的羊毛固醇），从而使其实现从胆固醇合成转换至皂苷合成。该发现不仅解答了动物皂苷合成的起源之谜，也为实现海参皂苷体外生物工程合成提供了新思路。相关文章发表在Cell Discovery，并被选作期刊网站亮点文章。
发表文章：
1. Li Y#, Sun X#, Hu X#, Xun X#, Zhang J#, Guo X#, Jiao W, Zhang L, Liu W, Wang J, Li J, Sun Y, Miao Y, Zhang X, Cheng T, Xu G, Fu X, Wang Y, Yu X, Huang X, Lu W, Lv J, Mu C, Wang D, Li X, Xia Y, Li Y, Yang Z, Wang F, Zhang L, Xing Q, Dou H, Ning X, Dou J, Li Y, Kong D, Liu Y, Jiang Z, Li R, Wang S*, Bao Z*. (2017) Scallop genome reveals molecular adaptations to semi-sessile life and neurotoxins. Nature Communications. 8: 1721. (Toxicon highlight: Neurotoxin stress-driven evolution in scallop genome)
2. Bao Y#, Zeng Q#, Wang J#, Zhang Z#, Zhang Y#, Wang S#, Wong N#, Yuan W, Huang Y, Zhang W, Liu J, Lv L, Xue Q, Zha S, Peng Z, Yao H, Bao Z, Wang S*, Lin Z*. (2021) Genomic insights into the origin and evolution of molluscan red-bloodedness in the blood clam Tegillarca granosa. Molecular Biology and Evolution. 38: 2351-2365.
3. Li Y#, Wang R#, Xun X#, Wang J#, Bao L#, Thimmappa R#, Ding J#, Jiang J#, Zhang L, Li T, Lv J, Mu C, Hu X, Zhang L, Liu J, Li Y, Yao L, Jiao W, Wang Y, Lian S, Zhao Z, Zhan Y, Huang X, Liao H, Wang J, Sun H, Mi X, Xia Y, Xing Q, Lu W, Osbourn A, Zhou Z*, Chang Y*, Bao Z*, Wang S*. (2018) Sea cucumber genome provides insights into saponin biosynthesis and aestivation regulation. Cell Discovery. 4: 29.
4. Thimmappa R#, Wang S#, Zheng M#, Huang AC, Saalbach G, Chang Y, Zhou Z, Hinman V, Bao Z, Osbourn A*. (2022) Innate immunity in sea cucumbers: repurposing sterol biosynthesis for defense. Nature Chemical Biology. (In press)