先后获得国家自然科学二等奖、上海市科技进步一等奖、农业部科技进步一等奖、教育部自然科学一等奖、二等奖、“瑞典国王Baudiouin奖”，获授俄罗斯国家工程院金质奖章等。蝉联2005、2006年中国高校十大科技进展和环球科学2007全球十大科学新闻。1990年以来，相继被授予国家级有突出贡献的专家、霍英东基金会青年教师奖、首届“中国青年科学家奖”提名奖、首届国家杰出青年科学基金奖、“中国青年科技奖”、上海市十大科技创新英才、上海市科技领军人物、上海市劳动模范、全国五一劳动奖章、全国先进工作者、何梁何利奖、谈家桢生命科学成就奖等。

长期从事微生物代谢的分子生物学研究，主攻放线菌遗传学及抗生素生物合成的化学生物学。研究领域涉及DNA复制调控、限制和修饰系统，微生物代谢途径，代谢工程及次级代谢产物的生物化学，非天然抗生素药物创新的基因工程等。在DNA骨架上发现了硫修饰，并系统地研究了DNA硫修饰发生的生物化学机理和生物学意义，在国际上开创了表观遗传学一个崭新的分支领域。在国内外学术刊物上发表研究论文400余篇。