基因组学和蛋白组学的研究方法进一步拓宽了他的研究视野。在基因组学层面，他对水稻和拟南芥等模式植物的全基因组进行了深入测序与分析，比较了不同发育时期花器官和花粉细胞的基因组甲基化状态、基因拷贝数变异以及染色体结构变化等。他发现，在花器官原基形成过程中，某些基因区域的甲基化水平会发生显着变化，这种表观遗传修饰的改变可能会影响相关基因的表达，从而调控花器官的形态发生。
在蛋白组学方面，他采用双向电泳和质谱技术，对植物生殖组织中的蛋白质组进行了全面解析。通过鉴定出在不同发育阶段特异性表达的蛋白质，他深入研究了这些蛋白质在细胞程序性死亡、脂肪和糖代谢以及信号传导等过程中的功能与作用机制。例如，他发现了一种在花粉成熟过程中大量表达的蛋白质，该蛋白质与花粉细胞壁中的脂质合成密切相关。通过对其功能的深入研究，他揭示了花粉在发育后期如何通过调节脂肪代谢来构建坚固且具有特定功能的细胞壁，以确保花粉在传播与受精过程中的稳定性与活性。
在研究植物生殖器官形成过程中的细胞程序性死亡时，常思航发现这一过程并非简单的细胞凋亡，而是受到多种内外因素的精确调控。他通过对不同植物突变体的研究发现，一些基因的突变会导致细胞程序性死亡的异常启动或抑制，从而影响花器官的正常发育。例如，在一个拟南芥突变体中，由于某个基因的功能缺失，花瓣细胞在发育早期就过早地发生了程序性死亡，导致花瓣无法正常展开，最终影响了花朵的授粉与繁殖。他进一步研究发现，这种细胞程序性死亡的异常调控与细胞内的活性氧水平、钙离子浓度以及线粒体功能密切相关。
脂肪和糖代谢在植物生殖发育中也起着至关重要的作用。常思航的研究表明，在花粉发育过程中，花粉细胞内的脂肪和糖代谢途径会发生显着变化。在花粉发育的早期阶段，细胞主要依赖糖酵解途径提供能量，同时合成一些必要的糖类物质用于细胞壁的构建。而在花粉成熟后期，脂肪合成途径逐渐增强，大量的脂肪被积累起来，为花粉在传播过程中的能量储备和抗逆性提供保障。他通过对相关代谢途径中关键酶基因的表达调控研究，揭示了植物如何根据自身发育需求精确地调节脂肪和糖代谢的平衡，以确保生殖过程的顺利进行。
信号传导是植物生殖发育过程中的 “指挥棒”，它协调着各个细胞与组织之间的活动。常思航深入研究了多种信号传导途径在植物花器官和花粉发育中的作用机制，如植物激素信号传导、受体激酶信号传导以及小肽信号传导等。他发现，在花器官的分化过程中，生长素和细胞分裂素等植物激素通过复杂的信号转导网络，调控着不同部位细胞的分裂与分化。例如，生长素在花原基的顶端积累，促进了顶端分生组织的活性，从而决定了花器官的生长方向与形态特征。同时，他还发现一些受体激酶在花粉与雌蕊的相互识别过程中发挥着关键作用。当花粉落在雌蕊柱头上时，花粉表面的受体激酶能够识别雌蕊分泌的信号分子，从而触发一系列的信号传导事件，最终导致花粉管的萌发与生长，使精子能够顺利地到达胚珠完成受精过程。
第二方面是小分子RNA，小分子 RNA，尤其是 miRNA，在植物发育过程中如同隐藏在幕后的 “导演”，以一种微妙而精准的方式调控着众多基因的表达，从而决定着植物的生长、发育和对环境的适应。常思航深刻认识到 miRNA 在植物发育调控中的核心地位，将其作为重要的研究方向，致力于揭示 miRNA 表达调控机制这一复杂而神秘的生命奥秘。
他首先采用高通量测序技术，对不同发育时期、不同组织以及不同环境条件下的植物样本进行了全面的 miRNA 转录组分析。通过这种大规模的数据挖掘，他成功鉴定出了数百种在植物发育过程中具有潜在重要作用的 miRNA。例如，在水稻的幼苗期、分蘖期、抽穗期和成熟期，他发现了一系列特异性表达的 miRNA。其中一种 miRNA 在水稻抽穗期的穗部组织中高度表达，而在其他时期和组织中表达量极低。通过生物信息学预测和实验验证，他发现该 miRNA 能够靶向一个与穗部发育相关的基因，通过抑制该基因的表达，调控穗部的形态结构和籽粒的发育数量。
为了深入研究 miRNA 的表达调控机制，常思航聚焦于 miRNA 基因的转录起始、加工成熟以及转录后调控等关键环节。在 miRNA 基因转录起始方面，他通过对 miRNA 基因启动子区域的序列分析和功能验证，发现了一些特定的转录因子能够结合到 miRNA 基因的启动子上，从而激活或抑制 miRNA 基因的转录。例如，他鉴定出一种在植物受到逆境胁迫时能够特异性结合到某一 miRNA 基因启动子上的转录因子，这种结合能够显着上调该 miRNA 的表达，进而通过调控下游靶基因的表达，增强植物对逆境的适应能力。
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