正是基於這樣的認識，2001年回國後，向華接過了極端微生物遺傳操作系統構建這面大旗，並把目光投放在海洋極端嗜鹽古菌上。
“極端嗜鹽古菌是廣泛存在於海水曬鹽場、鹽湖甚至古海洋沈積物等高濃度鹽環境的壹大類極端微生物，包括約18個屬。”向華介紹說，“極端嗜鹽古菌中蘊藏著豐富的極端嗜鹽酶類、特殊脂類、生物表面活性物質、蛋白類抗生素（嗜鹽菌素），以及重要的生物納米材料‘紫膜’和生物可降解塑料前體物PHA等。我們現在工作的目的是在極端嗜鹽古菌中構建用途廣泛的遺傳操作平臺，並對極端古菌重要功能物質進行開發、改造和利用。”
完成了國際上第壹個極端嗜鹽嗜堿古菌質粒的全序列測定及遺傳學分析，成功構建了多個具有自主知識產權的克隆表達載體
“我們已在極端嗜鹽古菌分子生物學，尤其是遺傳操作平臺領域取得重要進展。”向華透露，研究人員現已從不同類群的極端嗜鹽古菌中分離了多個質粒，進行了詳細的分子機制分析，並成功構建了多個具有自主知識產權的克隆表達載體，已申請國家發明專利多項。 對於其研究經過，向華說，“我們對約30株不同種類的極端嗜鹽堿古菌進行質粒普查，從其中壹株中分離到壹個新的質粒。經過全序列測定表明，這個質粒大小約為2.5kb，含有三個開放閱讀框，它們位於質粒的同壹條鏈上。”據介紹，這項研究完成了國際上第壹個極端嗜鹽嗜堿古菌質粒的全序列測定及遺傳學分析，論文已在極端微生物國際專業雜誌Extremophiles上發表；以該質粒為基礎構建的新的載體系統，已成功轉化多種極端嗜鹽古菌，完成了多個受體菌的限制修飾系統的分析，論文也已在國際雜誌發表，並申請了國家發明專利。
在國際上首次發現了嗜鹽菌素可能的抗性基因；克隆了嗜鹽菌素可能的調控基因和轉運加工基因，並完成了壹個目前極端嗜鹽古菌中最小的質粒的克隆及全序列的測定
在另壹項研究中，工作人員對60余株中性極端嗜鹽古菌進行了質粒普查，發現了壹個新質粒，完成了分離克隆、全序列測定和GenBank註冊。研究表明，該類質粒可能代表了極端嗜鹽古菌壹個新的質粒類型，具有較高的理論價值。由於這項工作的原創性及明確的應用前景，其構建的載體受體系統也已申請國家發明專利保護。 此外，向華課題組的研究人員還在極端嗜鹽古菌中發現並分離純化了壹種抑菌譜廣性質穩定的新的蛋白類抗生素，並完成了其理化性質、氨基酸序列及抑菌譜分析，進而完成了其基因克隆和序列測定；新近又在國際上首次發現了嗜鹽菌素可能的抗性基因；克隆了極端嗜鹽古菌熱誘導啟動子，首次進行了其轉錄起始位點的確定並對其可能的調控機制進行了分析；研究組還克隆了嗜鹽菌素可能的調控基因和轉運加工基因，並完成了壹個目前極端嗜鹽古菌中最小的質粒的克隆及全序列的測定。
向華介紹說，該項目自2002年10月啟動以來，研究組已建成兩個不同的載體受體系統系列，申請國家發明專利2項；在國際專業的SCI雜誌發表論文3篇；在GenBank註冊新基因序列7組（含新基因約12個，調控元件6個以上）。論文發表後，已引起本領域國際學術界的關註並產生了積極影響，美國佛羅裏達大學及俄羅斯科學院2個實驗室還表達了合作意向。