长期从事用信息技术提升传统铸造行业技术水平及提高铸造合金性能的研究。在多尺度、多学科宏观及微观铸造及凝固过程建模与仿真，铸造合金凝固过程基础理论及提高性能应用研究等方面做出重要贡献。近年来，在中国工程院领导下，致力于振兴我国制造业及推广先进制造技术等战略研究，积极参与“制造强国战略研究”及“工业强基战略研究”等咨询项目。在实施《中国制造2025》中，发挥重要战略咨询作用。
主持及参加多项国家重大科技项目、973项目，及中－美、中－美－加等国际科技合作项目。已培养博士50余名。发表论文300余篇。应邀赴美、英、德、日等国30余所大学讲学，先后主持多个国际学术会议，作大会主题报告，在国际学术界享有声誉。先后获部委级科技进步一等奖、二等奖等十余项奖励，国外奖励2项及发明专利2项。
2002年获光华工程科技奖，2011年及2015年先后获中国机械工程学会中国铸造杰出贡献奖及中国铸造终身成就奖。
1999年当选为中国工程院院士。