主要的学术成就是首次从理论上证明了铁电液晶的存在。近年来,利用经典和量子分子动力学手段对多个复杂分子体系开展了深入的科学研究,如简单炸药热分解分子机制与分子晶体压缩行为,跨膜蛋白小分子调控机制与抗衰老等药物发现,离子跨膜的分子机制以及蛋白质在膜环境下自组织现象,药物代谢酶代谢机理与个性化用药等。 最近,主要关注地球深部碳循环的关键科学问题。曾获得第五届焦善庆MMPH研究奖,横山亮次研究奖等。至今发表SCI文章200多篇,主编专著9本,15篇邀请评述文章,参与13篇专著的有关章节编写。这些工作为国际同行所广泛引用和正面评述,经SCI检索,已累积超过4000次,最高单篇他引约300次, H因子约为40。