主要研究方向为功能核酸的体外诊断新技术和体外诊断器件、新型纳米成像探针、CRISPR基因编辑技术，以及基于二维纳米材料和MOFs的CO2的光催化等方面的研究。以第一作者及通讯联系人身份在J. Am. Chem. Soc., Angew Chem. Int. Ed.,等国际著名学术杂志发表论文三十余篇，包括3篇封面论文，2篇“Very Important Paper”，以及一篇ACS Editors' Choice。