本文研究超标准模型新物理，集中在两个重要方向：一是研究电弱对称性破缺机制，预言LHC新物理信号和分析实验检验；二是研究现有标准模型没有包含的量子引力效应及其对规范作用力统一重要影响。关于第一个方向，本文研究了顶夸克Seesaw机制，它使顶夸克参与一个新的SU(2)规范作用，通过Seesaw机制顶夸克获得弱作用标度的质量。本文预言了一对新规范玻色子(W′Z′)，一对中性Higgs玻色子(h0H0)，以及规范反常相消要求的一对重夸克(T B)。纵向弱规范玻色子散射的幺正性主要由两个中性Higgs玻色子共同来保证。本文系统分析了电弱精确测量参数(S T W Y)，从实验数据推导了对理论参数空间的限制。本文进一步系统预言和分析了LHC上125GeV Higgs粒子新信号；我们发现125GeV Higgs玻色子衰变到双光子的事例数比标准模型有增强，与LHC最新实验结果很好地符合。本文还给出了新规范玻色子(W′Z′)和较重Higgs粒子H0的最新实验排除限，并对LHC进一步探测和发现H0希格斯粒子的潜力进行了系统分析和预言。对于第二个方向，本文系统研究了引力对强弱电三种基本规范相互作用的量子修正。这个领域长期以来一个令人困扰的问题是引力圈图计算的规范依赖性，本文首次采用了Vilkovisky-DeWitt有效作用量的方法给出了规范无关的量子修正计算，发现量子引力修正使得三种规范相互作用耦合常数在极高能区域都趋于一个为零的紫外固定点，从而实现了强弱电三种规范作用的紫外渐近自由，并指出了四种基本相互作用力在Planck能标共同实现统一的可能性。本文还系统研究了引力对标准模型Higgs场自耦合常数的量子修正，导出了比标准模型更强的关于Higgs玻色子质量的平庸性限制。