时代敦煌石窟艺术
发展、演变，揭示其艺术发展内在规律。他对各时期敦煌石窟艺术风格特色总结，对敦煌艺术基础理论建设意义重大。
段先生对拓宽研究领域、资料收集和整理、撰写文章、出版书籍等工作做出
全面部署。在他带领下，经老中青三代研究人员共同努力，研究院学者除发表大量学术论文外，还出版《敦煌莫高窟内容总录》、《敦煌莫高窟供养人题记》、综合精选敦煌艺术及文献《敦煌》图录、精选专题论文集《敦煌研究文集》、《中国美术全集·敦煌》（壁画和彩塑各
集）、《中国敦煌壁画全集》（10卷）、敦煌石窟专题分类《敦煌石窟全集》（26卷）、以研究单个精华洞窟为特点《敦煌石窟艺术》（22卷）以及中日合作撰写《敦煌莫高窟》（5卷）和《榆林窟》等系列出版物。
段先生除积极推动研究和出版外，还十分重视学术交流。在他领导下，敦煌研究院先后召开四次国际敦煌学术研讨会，议题涉及敦煌石窟和藏经洞文物艺术、考古、历史、地理、宗教、民族、民俗、书法等各个领域。
在段先生倡导下，敦煌研究院从过去以敦煌艺术临摹为主，拓展到石窟考古、石窟艺术、石窟图像、敦煌文献、历史地理、民族宗教等多领域研究，形成对敦煌石窟珍贵价值和丰富内涵深度解读研究体系，产生批在国际上有影响力研究成果。如史苇湘先生对敦煌石窟艺术与敦煌社会历史关系、敦煌艺术美学深入解读，贺世哲先生对敦煌早期石窟图像深入考察与解读、对敦煌石窟营造史总体把握，施萍婷先生对敦煌藏经洞出土文献编目和研究，李永宁先生对敦煌碑文考察研究，孙修身先生对敦煌佛教史迹画系统论述，李正宇先生对敦煌文献从历史、地理、文学、宗教、硬笔书法等多方面研究，马德对敦煌石窟营造史、敦煌工匠专题研究，赵声良对敦煌石窟艺术史系统细致考察，罗华庆、王惠民、张元林、张小刚、赵晓星等中青年专家对敦煌石窟各种造像题材、图像深入考察解读，刘永增对敦煌密教造像考察解读，杨富学对回鹘、西夏等民族文献和历史文化系统研究，张先堂对敦煌供养人文献和图像综合考察，杨秀清、王志鹏等对敦煌历史文献、文学文献考察研究，等等，这个科研团队在国内外学术界引起广泛关注与好评。
1982年，在段文杰先生倡导下，研究院创办国内最早敦煌学专业期刊《敦煌研究》，从不定期，到双月刊，又到季刊，研究范围逐步扩大，至今已出版170多
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