在国内倡导开拓了增材制造、微纳制造、生物制造、高速切削机床等先进制造技术的研究。

开发出了快速成型机等机、光、电一体化设备和专用材料，形成了一套国内领先的产品快速开发系统及产业化生产，在汽车开发、农业节水、家电、飞机、军工、医疗、科研等领域获得了大量推广应用。在国内微纳制造方面，首倡纳米压印研究。在个性化匹配人工骨及生物活性人工骨的研究方面获得重要突破，并进入临床实验。

近年来主持中国工程院中国制造2025、中国制造2035之3D打印专项；自然科学基金纳米制造重大计划、仪器重大专项；战略新兴产业——高端装备制造等多个项目

作为第一获奖人，2000年获国家科技进步二等奖，2005年获国家技术发明二等奖，2014年获国家技术发明二等奖。2001年获全国五一劳动奖章及蒋氏基金会科技成就奖。发表论文300多篇