主要研究領域為細胞因子的分子生物學及基因工程。發現壹種能特異刺激肝細胞增殖和肝臟再生的新細胞因子即人肝細胞生成素(HPO)，在國際上首次公布其cDNA序列，並率先研制出重組人HPO首次揭示了存在於原代肝細胞或肝癌細胞膜上的HPO高親和力特異性受體及HPO兩條信號轉導通路。開展規模化的人胎肝cDNA克隆與測序，建立了大規模、系統的基因表達譜，發現與肝臟發育、分化、癌變以及造血系統發育等相關的基因群。提出生長因子的“發育相關進化”、細胞活性因子與受體的“協同進化”、mRNA編碼區與非編碼區的“協調進化”、種系發生中的“分子減速進化”等規律性認識，並進行了部分實驗驗證。
1 發現“細胞活性因子的發育相關進化”、“相互作用分子的協同進化”、“mRNA編碼區與非編碼區的協調進化”及“物種演化中的分子減速進化”等規律性現象；
2 發現並克隆肝細胞生成素、揭示其基因調控機制、研制其重組品，發現其受體及其兩條信號轉導通路；
3 揭示人胎肝、成體肝轉錄組及其蛋白質組，從中發現500余種新基因、新蛋白質；
4 發現中國常見惡性腫瘤及慢性肝炎等的易感基因10余種; 倡導並領銜了人類第壹個組織、器官的“肝臟蛋白質組計劃”，這也是中國第壹次領導大型國際合作計劃，Nature、Science、Nature Biotechnology等國際著名雜誌給予首肯；
5 2001年當選為中國科學院院士；2005年當選發展中國家科學院院士； 中***第十八屆代表大會代表、十八屆中央候補委員；
國際人類肝臟蛋白質組計劃***同執行主席；
國際人類蛋白質組組織理事；
亞太地區人類蛋白質組組織副主席；
中華醫學會副會長；
中國遺傳學會副理事長；
中國生物物理學會副理事長；
北京市科協副主席；
中國人類蛋白質組組織主席；
國務院學位評定委員會學科評審組成員；
國家“863”計劃生物與醫藥技術領域專家組成員；
國家中長期“蛋白質科學重大研究計劃”專家組副組長；
中國博士後基金會理事；
全軍醫學科學技術委員會副主任委員；
全軍防生物危害專業委員會主任委員；
總裝科技委兼職委員及軍用生物技術專業論證組組長；
軍事醫學科學院院長；
北京蛋白質組研究中心理事長；
蛋白質組學國家重點實驗室主任；
Proteomics、Proteomics-Clinical Application資深編輯；
Journal of Proteomics & Bioinformatics執行編輯；
Journal of Proteome Research編委；
主要從事基因組學、蛋白質組學、生物信息學及系統生物學研究。少將，研究員，專業技術壹級，博士生導師。
歷任軍事醫學科學院實習研究員、助理研究員、副研究員、研究員、副所長、所長，副院長，院長，中國人民解放軍疾病預防控制中心主任，北京蛋白質組研究中心首任主任。 2005、2006年獲國家自然科學二等獎；
1999、2000年獲國家科技進步二等獎；
1997、2005年獲軍隊科技進步壹等獎；
2002、2003、2005年獲北京市科學技術獎壹等獎；
1993年被評為“全國中青年醫學科技之星”、“中國青年科技獎”；
1994年被評為“全國青年科技標兵”；
1996年榮獲“國家傑出青年科學基金”；
1998年榮獲“全國求是傑出青年實用工程獎”、被評為總後勤部“科技金星”；
1999年被批準為“國家有突出貢獻的中青年專家”；
2002年被評為“中國青年科學家”、被授予中國“五四”青年獎章；
2003年獲“何梁何利基金科學與技術進步獎”、被評為“全軍優秀研究生指導教師”；
2004年被國際人類蛋白質組組織授予“研究貢獻獎”；
2005年獲得“軍隊專業技術重大貢獻獎”；
2006年所領導（任實驗室主任）的全軍蛋白質組學與基因組學重點實驗室，獲“軍隊科技創新群體獎”；
2009年被國際蛋白質組論壇授予“傑出成就獎”；
2011年被國際人類蛋白質組組織授予“傑出服務獎”；
獲中國發明專利7項、國家新藥證書1項、美國發明專利1項。
主編/主譯專著十余部。在Science, Nature Genetics, Nature Cell Biology, Nature Biotechnology, Nature Methods, Nature Protocols, PNAS等國際核心刊物發表論文200余篇。 主編《生物信息學——方法與實踐》、《造血調控》、《蛋白質組學的理論與技術》、《嚴重急性呼吸系統綜合征（sars）》等
參編《生命的歲月與夢幻》、《基因組科學與人類疾病》、《蛋白質分子結構》、《醫學分子生物學》。