围绕益生菌、产电菌的基因编辑及其理性改造开展研究：1）采用合成生物学技术调控产电菌的代谢、粘附、胞外电子传递（EET）通路等，研究各个因素对工程化产电菌EET速率的影响；2）理性设计并构建了含有发酵菌-产电菌的人工微生态系统，研究微生态系统种间电子交换对微生物代谢网络关系及菌群电化学活性的影响；3）开发了基于工程益生菌靶向肠道递送益生代谢物的的药物递送系统，揭示了肠道代谢物调控肠粘膜免疫、“肠-脑”神经环路的新机制；4）首次发现了益生菌外膜囊泡（OMV）可以跨越完整肠屏障，揭示了OMV转胞吞过程的分子机制，并发展了基于工程益生菌及其OMV的口服型蛋白酶药物递送系统。
在合成生物学、生物催化领域权威期刊，以第一或通讯作者发表SCI论文16篇，如Nat. Commun.、Adv. Mater.、ACS Catal.、Metab. Eng.、Innovation Life、Small、Biosens. Bioelectron.、ACS Syn. Biol.、Appl. Environmen. Microb.等。共发表SCI论文33篇，他引2070余次。研究成果被Nanowerk、Asian Scientist、Idea Connection、Materials Views、热心肠日报等十余家网站评述和报道。荣获省部级科研奖项——“闵恩泽能源化工奖”青年进步奖（中国工程院&中国石化）、北航“医工百人”计划、北航青年拔尖人才项目等。