1.TAL效应蛋白特异性识别DNA的结构基础
TALE蛋白的三维结构
对于基因组的定点改造是生物学研究中的一个难题，以TALEN（TAL效应蛋白核酸酶）为代表的技术突破使得基因组改造便捷有效，并实现了对斑马鱼、爪蟾、家畜猪甚至人类细胞的定向改造。通过测定TALE蛋白的三维结构，清晰揭示了TAL效应蛋白特异识别DNA的机理，极大地拓宽了TAL效应蛋白在生物技术应用上的前景。
2012年度“中国科学十大进展”
《Science》杂志评选的“十大科学突破”之“基因组的精密改造工程”内容之一Science，335，720-723（2012）。
2.人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的结构及工作机理
人源GLUT1的三维晶体结构图
利用GLUT1的晶体结构可以精确地定位与疾病相关的突变氨基酸，初步揭示了其工作机制及相关疾病的致病机理。对包括具有里程碑意义的人源葡萄糖转运蛋白GLUT1在内的关键膜蛋白的结构生物学研究做出突出贡献。
2014年度“中国十大科技进展新闻”
Nature,510,121-125(2014)
3.埃博拉病毒机理研究
埃博拉病毒入侵模式图
从分子水平阐释了一种新的病毒膜融合激发机制（第五种机制），这种新型机制与之前病毒学家们熟知的四种病毒膜融合激发机制都大为不同，成为近年来国际病毒学领域的一大突破。该研究为抗病毒药物设计提供了新靶点，加深了人们对埃博拉病毒入侵机制的认识，为应对埃博拉病毒病疫情及防控提供了重要的理论基础。
4.超强连续石墨烯纤维研究
这种石墨烯纤维在具有超高强度的同时还兼具良好的导电性和柔韧性，其导电能力在弯曲—伸直1000次后没有任何减弱，预示着石墨烯纤维这一新品种高性能纤维材料在多功能织物、柔性可穿戴传感器、超级电容器、轻质导线等领域有广泛的应用前景。
体现石墨烯纤维柔性的打结图片被《自然》杂志评为2011年度最佳图片
Advanced Materials,25,188-193(2013)
ASC Nano,5,2908-2915(2011)
Nature Communications,2,517(2011)
5.软组织、肿瘤成像及病理研究
小鼠肺部三维图像（A-B）不同角度的肺部（C）肺泡与支气管（D）支气管
利用同步辐射X摄像相衬方法对具有复杂三维软组织结构的肺部进行成像，可提高肺部成像术的信噪比和成像衬度，并得到吸收成像得不到的信息。
利用相称CT技术开展肺部成像研究，得到了清晰的小鼠肺部三维图像，并对肺泡进行了精确测量，在肺部相关疾病的诊断中具有非常重要的意义。
6.甲烷高效转化研究
直接、无氧化条wrh件下的高效甲烷转化
基于“纳米限域催化”的新概念，创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂，成功实现了甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。(www.xing528.com)
2014年度“中国科学十大进展”
2014年度“中国十大科技进展新闻”
Science,344,616-619(2014)
7.发现外尔费米子
TaAs（001）As截目面蝗费米目弧表面态
在物理学界，一个通过理论推导和公式推算出的结论必须通过实验验证才能被承认。外尔费米子是1929年Weyl提出的具有手性特征的费米子，预言后一直没有得到实验验证。成功在TaAs晶体中发现了这类特殊的电子，外尔费米子终于第一次展现在科学家面前。
美国物理学会（APS）2015年物理学“标志性进展”
2015年度“中国十大科技进展新闻”
Phys.Rev.X,5,031013(2015)
Nat.Phys,11,724(2015)
Phys.Rev.Lett,115,217601(2015)
8.手性单臂碳纳米管可控生长研究
以钨基双金属合金纳米晶为催化剂生长单一手性的单壁碳纳米管
首次提出碳纳米管生长规律的控制方法。该研究为解决单臂碳纳米管的结构可控生长这一困扰学界已久的难题提供了一种可能的方案，为碳纳米管的应用，尤其是碳基电子学的发展奠定了基础。
9.铁基超导体高压下的新超导相研究
相图和衍射结果
在铁基超导体中首次发现了高压下重新出现的超导现象和同类超导体中最高的超导转变温度48K。进一步的研究显示该现象可能和量子临界现象有关。
10.琥珀里的亿年古鸟
发现了有史以来第一批琥珀中的鸟标本，这是人类首次有缘一睹恐龙时代古鸟类的真实面目，给古生物学界带来强烈的震动。在此之前，人们对白垩纪鸟类的了解仅限于化石记录。
11.砷暴露地区生物标志物中砷含量及形态的研究
As元素的近边吸收谱
Environ.Sci.Technol,47,5419-5424(2013)
砷可通过地下水饮用及食物链传递进入人体，严重威胁人类的健康。人体砷摄入量可通过非侵入性标志物如尿液、指甲和头发进行检测。研究表明，所调查地区的水、蔬菜、谷物、尿液、指甲和毛发的砷含量均高于正常水平。系统的研究砷摄入的健康风险，过高的平均每日砷摄入剂量及低排泄可能是引起砷中毒的原因。
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