長期致力于核酸化學生物學的研究,主要研究方向為:小分子對核酸結構的識別及其功能調控研究、基于核酸化學技術在疾病診療中的應用。通過小分子對核酸結構的識別和功能調控，開發核酸靶向藥物分子和重大疾病診斷技術，取得了系統的、在國際上有影響力的創新性成果,推進了核酸化學生物學研究發展。他以通訊或共同通訊作者在Acc. Chem. Res., Chem. Soc. Rev., Nat. Chem. Biol., Nat.Commun., Sci. Adv.,Chem, J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed., Nucleic Acid Res., JACS Au, Cell Chem. Biol.等期刊上發表論文260余篇。獲湖北省自然科學一等獎(兩次，排名第一)，藥明康德生命化學研究獎二等獎。

曾主持國家自然科學基金杰出青年基金項目、創新研究群體項目、以及科技部973項目等。入選英國皇家化學會會士、曾任中國化學會化學生物學專業委員會主任，擔任多個學術期刊如Acc. Chem. Res.等的編委。