构建湍流研究新框架，揭示湍流复杂系统的物理机理，建立新型工程湍流计算模式。紧扣国家重大需求和国际湍流研究前沿，继承和发展著名学者钱学森的系统科学思想及周培源先生的湍流研究思想，为国家航空航天中尖端技术中的湍流预测和控制提供理论革新和方法创新。

佘振苏教授领导的生物复杂性研究小组致力于将复杂系统研究的方法应用于生物基因和蛋白质结构信息的跨学科研究。主要内容包括：基因组层次结构与基因组进化；基因和蛋白质序列复杂结构信息分析与预测。借鉴复杂系统研究思想认识这些结构以及反推系统在进化过程中所受到的选择压力。最终建立以复杂的核酸和氨基酸序列数据为基础的达尔文力学新框架。

佘振苏教授领导的课题组从复杂系统的认识论和方法论的角度，发展了新的复杂系统哲学体系，并将该体系应用于中医专家系统的研究。主要内容在于构建中医人体科学的复杂概念网络体系，设计该体系的逻辑运算规则，实现智能学习和智能诊断的计算机软件体系。

运动人体科学是一门复杂的综合性学科。它以提升运动员竞技能力，探索人体生命科学原理和技术为目标。我们选择运动人体科学为复杂系统理论结合实践的研究对象，在于高水平的竞技体育为探索科学与艺术相结合的相关科学问题提供了难得条件。我们的专长不仅在于器材设备及相关训练的力学性能优化，而且针对运动员的智能培养和超心理素质开发了“表象训练”方法。在2008年北京奥运会的科技攻关活动中，北京大学被中国奥组委授予“科技合作伙伴”，为中国皮划艇激流回旋国家队的跨越式提升作出了贡献。