演化發育生物學在 21 世紀已從「Hox 為主」擴展至系統級的 gene regulatory network（GRN）演化、單細胞發育圖譜、與古代基因體重建的整合領域。
理論奠基
Gould（1977, Ontogeny and Phylogeny）重新點燃發育與演化整合的興趣。Raff & Kaufman（1983, Embryos, Genes, and Evolution）奠定現代 Evo-Devo 的理論框架。Hall（1992, Evolutionary Developmental Biology）正式命名該領域。Wagner（2014, Homology, Genes, and Evolutionary Innovation）近期理論綜合。
Hox 基因與 body plan
Lewis（1978, Nature）的 Bithorax 研究。McGinnis et al.（1984, Nature）與 Scott & Weiner（1984, PNAS）發現 homeobox 序列。Akam（1987, Development）將 Hox colinearity 推廣至脊椎動物。Duboule（2007, Development）綜述 spatial + temporal colinearity。Pascual-Anaya et al.（2018, Nat. Ecol. Evol.）的 cyclostome 基因組重塑 Hox cluster 演化。
Cis-regulatory evolution: Carroll Hypothesis
Carroll（2008, Cell）明確提出：形態演化主要由調控序列變化驅動，理由：
- 調控變化可產生位置特異性效應，避免蛋白質改變的 pleiotropy
- 許多「經典」演化案例確實涉及 CRE 變化
- 保守的蛋白質允許基因套用於新 context
反駁觀點：Hoekstra & Coyne（2007, Evolution）爭論蛋白質演化也重要；Stern & Orgogozo（2008, Evolution）以大規模資料庫分析顯示 CRE vs 編碼區的權重依 trait 類型而異（macroevolution 中 CRE 更重要，microevolution 中蛋白質變化也常見）。
GRN 演化
Peter & Davidson（2015, Genomic Control Process）以海膽胚胎發育建立完整 GRN 模型。Erwin & Davidson（2009, Nat. Rev. Genet.）提出 "kernel" 概念：GRN 中極保守的核心模組難以改變，邊緣模組則高度可演化。此解釋 body plan（phylotypic stage）的保守性。
Phylotypic stage 與 developmental hourglass
Kalinka et al.（2010, Nature）與 Irie & Kuratani（2011, Nat. Commun.）以轉錄組時間序列驗證 developmental hourglass：胚胎早期與晚期高度分歧，中期（phylotypic stage）最保守。Quint et al.（2012, Nature）在植物中也驗證類似模式。Levin et al.（2016, Nature）以單物種比較質疑 hourglass 的普遍性。
棘魚 as Evo-Devo 模型
Shapiro et al.（2004, Nature）鑑定 Pitx1 pelvic enhancer。Chan et al.（2010, Science）顯示 enhancer 缺失為不可回復（irreversible）的調控演化典範。Jones et al.（2012, Nature）全基因組分析棘魚海-淡水轉變，揭示重複的平行適應。Peichel & Marques（2017, Phil. Trans. R. Soc. B）綜述。
蛇無肢的 ZRS 演化
Kvon et al.（2016, Cell）：蛇 Shh ZRS 累積突變使其無法正常激活。用基因編輯換入小鼠 ZRS 可部分恢復肢體。Leal & Cohn（2016, Curr. Biol.）：更完整的蛇四肢丟失涉及 multiple developmental axes。
單細胞發育圖譜與譜系演化
10x Genomics、MARS-seq 等技術使跨物種單細胞比較成為可能：
- Cao et al.（2019, Nature）：小鼠全胚胎單細胞圖譜
- Briggs et al.（2018, Science）：斑馬魚發育單細胞
- Schartl & Adolf（2024, Annu. Rev. Cell Dev. Biol.）綜述 evo-devo 單細胞方法論
Tarashansky et al.（2021, eLife）的 SAMap 工具進行跨物種細胞類型比對，揭示保守與創新細胞類型。
新基因與演化創新
- Lineage-specific genes：Khalturin et al.（2009, TIG）綜述「orphan genes」對形態創新的貢獻
- Gene duplication：WGD 與 tandem duplication 提供演化素材（Ohno, 1970）
- De novo gene birth：Van Oss & Carvunis（2019, PLoS Genet.）綜述新基因的演化機制
Evo-Devo in deep time
Erwin et al.（2011, Science）：Cambrian explosion 的 GRN 革新假說。Peterson et al.（2008, Biol. Rev.）microRNA 作為動物複雜度創新的指標。Albalat & Cañestro（2016, Nat. Rev. Genet.）的 gene loss 逆向創新視角。
Toolkit gene co-option
Shubin et al.（2009, Nature）的 deep homology 擴展：pre-existing genetic pathways 在新 context 重新部署產生新結構。例：
- 脊椎動物 neural crest 的基因模組部分源自祖先上皮細胞的遷移機制（Sauka-Spengler & Bronner-Fraser, 2008, Nat. Rev. Mol. Cell Biol.）
- 羽毛 的發育基因模組（Shh、FGF、BMP）與鱗片共享
Facial Evolution
Brugmann et al.（2010）、Abzhanov（2010）等以達爾文雀、鴨嘴獸、人類頭骨變化研究面部發育演化。Powder & Albertson（2016, ARES）慈鯛面部形態基因基礎。
細胞類型演化
Arendt et al.（2016, Nat. Rev. Genet.）提出 "core regulatory complex (CoRC)" 理論：細胞類型同源性由保守的 TF 組合定義，獨立於形態。Liebeskind et al.（2016, TIG）綜述神經元細胞類型演化。
Plant Evo-Devo
- Floral ABC model 的演化（Coen & Meyerowitz, 1991, Nature）擴展至 ABCDE 與 quartet model
- Leaf shape evolution：KNOX/KNOX 基因調控（Bharathan et al., 2002, Science）
- 多倍體在植物 evo-devo 中的作用
Evo-Devo 與宏演化模式
Wagner & Zhang（2011, Nat. Rev. Genet.）discuss 演化的基因型-表型圖譜。Rajakumar et al.（2012, Science）以螞蟻多態性研究展示 "reproductively plasticity-selection" 作為演化機制。
當代挑戰
- Connect genotype to phenotype：GWAS + 發育模型整合
- Beyond model organisms：非模式生物的 CRISPR、單細胞
- Pleiotropy and evolvability：發育 modularity 如何演化
- Stochasticity in development：發育噪音對演化創新的貢獻
前沿：(1) 合成生物學重建祖先 GRN（resurrection biology）；(2) 機器學習預測發育基因調控變化的表型效應；(3) 空間轉錄組揭示發育形態演化的細節；(4) Eco-Evo-Devo 整合環境、發育、演化；(5) Evo-Devo 輔助醫學——理解人類疾病的演化根源（Varki, 2017）。