20世紀70年代從事病毒形態學和細胞超微結構研究。80年代起，把計算機圖像處理和高分辨電子顯微技術引進生物大分子的研究中去。首先開展蛋白電子晶體學研究，率先在國內建立起蛋白質電子晶體學的設備和技術，並用它獲得解析度為0.7nm的牛肝過氧化氫酶的晶體結構。此後，根據學科發展，開展病毒三維結構與功能的研究。在國內首先建立起高分辨冷凍電鏡單顆粒技術和設備，並結合分子生物學技術對幾種病毒的結構與功能進行研究，獲得解析度0.8nm的家蠶質多角體病毒（BmCPV）、2.5nm中蜂幼蟲囊腫病毒（CSBV）和2.5nm的登革病毒的三維結構。證實BmCPV是以新的模式――整體穿膜進入受體細胞。在伊蚊C6/36細胞中首次發現潛伏有新病毒――伊蚊C6/36細胞濃核病毒（C6/36 DNV），並對其三維結構進行研究，獲得1.0 nm的解析度。2003年參與抗非科技攻關，並與廣東CDC合作首先分離出SARS CoV廣東株，並對其形態發生以及在Vero E6細胞中入侵－複製－溢出的生活周期進行研究。
曾到日本、美國、荷蘭、墨西哥和新加坡等地學習、訪問和參加學術會議。發表130多篇論文，著作兩本。
