在国内最早系统开展微生物分子生态学研究，在复杂微生物群落结构分析技术和统计计算方法等方面做了很多创新性工作。对人和动物的肠道、处理工业废水的生化池、土壤、油藏等环境中的微生物群落结构与功能的关系做了大量的研究工作，取得了有意义的结果。在美国科学院院报（PNAS）, 国际微生物生态学会会刊（ISME Journal）、Nature Communications、Nature Reviews Microbiology, EBioMedicine等刊物发表论文四十余篇，2012年6月，美国《科学》周刊曾对他的研究工作做过专题报道(Science 336: 1248)。