長期從事用信息技術提升傳統鑄造行業技術水平及提高鑄造合金性能的研究。在多尺度、多學科宏觀及微觀鑄造及凝固過程建模與仿真，鑄造合金凝固過程基礎理論及提高性能應用研究等方面做出重要貢獻。近年來，在中國工程院領導下，緻力于振興我國制造業及推廣先進制造技術等戰略研究，積極參與“制造強國戰略研究”及“工業強基戰略研究”等咨詢項目。在實施《中國制造2025》中，發揮重要戰略咨詢作用。
主持及參加多項國家重大科技項目、973項目，及中－美、中－美－加等國際科技合作項目。已培養博士50餘名。發表論文300餘篇。應邀赴美、英、德、日等國30餘所大學講學，先後主持多個國際學術會議，作大會主題報告，在國際學術界享有聲譽。先後獲部委級科技進步一等獎、二等獎等十餘項獎勵，國外獎勵2項及發明專利2項。
2002年獲光華工程科技獎，2011年及2015年先後獲中國機械工程學會中國鑄造傑出貢獻獎及中國鑄造終身成就獎。
1999年當選為中國工程院院士。