院时期的“桑志华、 德日进等人组成的古生物考察团”的研究，博物馆先后与合作完成《中国三趾马化石》《中国的四个翅膀恐龙》等着作，与中科院古嵴所、马克斯·普朗克学会合作完成《中国乳齿象化石》，与南开大学合作完成《中国蝽类昆虫鉴定手册》等着作以及与南开大学、河北大学等学术单位组织开展“天津蓟县八仙山国家级自然保护区生物多样性调查”。2016年2月，天津自然博物馆与中科院古嵴椎动物和古人类研究所签署成立“中科院古嵴所——北疆博物院联合研究中心”，同年4月，与南开大学生命科学学院签署成立“南开大学生命科学学院———天