在國內倡導開拓了增材制造、微納制造、生物制造、高速切削機床等先進制造技術的研究。

開發出了快速成型機等機、光、電一體化設備和專用材料，形成了一套國內領先的產品快速開發系統及產業化生產，在汽車開發、農業節水、家電、飛機、軍工、醫療、科研等領域獲得了大量推廣應用。在國內微納制造方面，首倡納米壓印研究。在個性化匹配人工骨及生物活性人工骨的研究方面獲得重要突破，并進入臨床實驗。

近年來主持中國工程院中國制造2025、中國制造2035之3D打印專項；自然科學基金納米制造重大計劃、儀器重大專項；戰略新興產業——高端裝備制造等多個項目

作為第一獲獎人，2000年獲國家科技進步二等獎，2005年獲國家技術發明二等獎，2014年獲國家技術發明二等獎。2001年獲全國五一勞動獎章及蔣氏基金會科技成就獎。發表論文300多篇