长期从事功能材料结构与缺陷的微观表征和基于大数据的计算机高分辨成像学的研究工作。开发了从基于电子衍射大数据的“无透镜”电子全息（Ptychography）计算机重构成像技术，到结合双球差校正电镜技术的共聚焦断层扫描三维成像技术。它们以超高分辨、高相位衬度、适用于轻质元素、高电子剂量效率以及三维成像易于实现等优势，在生物和材料等领域受到了广泛关注并得到了快速发展。近五年发表论文100篇，其中第一作者/通讯作者论文40余篇，包括1篇Nature、2篇Nature Electronics、3篇Nature Communications、1篇Physical Review Letters、2篇Advanced Materials。申请及获得多项发明专利，包括3件国际专利申请，12件中国专利（其中10件授权）。