聚焦宇宙最大尺度的结构、起源与演化。研究涵盖从宇宙早期再电离、星系际介质，到星系形成及其与暗物质晕的关联。团队通过大规模数值模拟与多波段观测，致力于揭示暗物质、暗能量的性质及宇宙从初始到现今的完整演化图景。
探索宇宙中最剧烈的瞬变现象与极端物理过程。研究包括活动星系核、黑洞吸积、致密天体并合（引力波）、超新星爆发等。团队结合多信使观测（电磁波、引力波）与理论模拟，旨在理解这些高能事件的物理机制及其对星系演化的影响。
贯穿行星系统“从摇篮到家园”的全过程。一方面研究原行星盘中的尘埃生长、磁场作用及行星形成环境；另一方面搜寻系外行星，并表征其大气与轨道特性。团队利用ALMA、JWST等顶级设备，旨在揭示行星系统的诞生机制和多样性。
通过空间实验直接探测宇宙中的基本粒子。深度参与国际空间站AMS实验，精确测量宇宙线能谱与成分，以研究其起源、传播机制，并间接探测暗物质信号。团队利用独特的空间观测数据，在粒子层面探索高能天体物理过程和新物理现象。
