舒德干的科研工作一直在试图破解达尔文留下的两个世纪难题：一个难题是达尔文在《物种起源》中留下的对“寒武纪生命大爆发”事件的困惑。对此，舒德干利用团队在澄江动物群研究中取得的系列性科学发现，以及其他早期化石宝库中的化石大数据，提出“三幕式寒武纪大爆发假说”。该假说认为，寒武纪大爆发是渐变与突变的交替，量变与质变的统一，这次宏伟的生命创新大爆发分三幕依次诞生了动物界的三个亚界，从而创造了地球上的“第一动物树”，为后来的“动物星球”诞生奠定了基础。

    另一个难题是达尔文在《人类的由来》中留下的，缺失人类远祖创造基础器官的化石证据。舒德干团队在5亿多年前的珍稀软躯体化石库中发现了可能的“第一口”“第一鳃裂”和“第一头脑”“第一脊椎”的化石证据。其中，在国际学术界影响较大的成果之一是发现了地球上最古老最原始的脊椎动物昆明鱼目。

    昆明鱼目包括三个属种：昆明鱼，海口鱼和钟健鱼，它们的发现也依次分为三个阶段。1998年12月下旬，舒德干结束在昆明海口的野外化石采集工作，去拜访云南省地质研究所的同行老朋友罗惠麟先生和胡世学。他们拿出珍藏了一年半而未能鉴定的几枚澄江动物群化石标本，舒德干对其中一枚标本在显微镜下观察了片刻，便确定这是脊椎动物。

    大约一周后，即1999年元旦期间，舒德干与博士生张兴亮在西北大学标本库中发现了第二枚澄江动物群中的脊椎动物。同年11月，这两枚珍贵化石在《自然》以“长文”形式面世，前者被命名为海口鱼，后者保存更为完整，被命名为昆明鱼。

    接下来3年，舒德干团队又采获了500多枚保存更佳的标本，于2003年再次在《自然》著文研究了海口鱼的头部和脊椎骨的细节新知。此外，同年舒德干还在《科学通报》上报道了新属种“钟健鱼”，并建立了“昆明鱼目”。

    机遇总是留给有准备的人。昆明鱼目的发现和研究过程显示，其中有“偶然”，有“机遇”，但也应该是“必然”。1994-1996年期间，舒德干研究并在《自然》发表了脊椎动物的早期“远亲近邻”似半索动物云南虫和似头索动物华夏鳗，此时在他的脑子里已经开始形成了早期脊椎动物应该拥有的模样。所以，1998年底当海口鱼标本刚进入舒德干的眼帘，便宛如久违了的朋友见面，一见如故，欣喜若狂，“偶然便成了必然”。