50多年来,舒德干对生物进化科学怀有浓厚兴趣,曾两次主持翻译《物种起源》并撰写长篇“导读”和“进化论十大猜想”;对进化论的核心命题“生命之树”猜想在理论上和实践上进行了认真探索;长期坚持澄江化石库和动物类群实证起源演化研究并取得了系统性成果,在达尔文深感困惑的“寒武纪大爆发”、动物界起源、生命演化过渡类群缺失等重大难题的破译上取得了诸多实质性进展。以第一作者在《Science》和《Nature》杂志发表论文11 篇(其中10 篇兼通讯作者, 含3篇《Nature》长文),发现最古老最原始的脊椎动物昆明鱼、海口鱼、钟健鱼,绝灭的古虫动物门和棘皮动物门的始祖古囊类;首次发现动物界的三个亚界成型过程,提出早期后口动物亚界的谱系演化新假说,并基此创立“三幕式寒武纪大爆发构建三个动物亚界”理论。这些研究进展得到了国际学术界的广泛认同和好评:《Nature》杂志曾以“逮住第一鱼”、“论古虫动物”和“棘皮动物的根”为题先后5次对其重要发现进行专题评述。昆明鱼、海口鱼、古虫动物门、云南虫类等已经作为标志性成果被收入中、美、英、法、日等国的多种教科书、百科全书、科学年鉴、科学辞典和博物馆。