微纳米流体力学，布朗动力学，离子液体，计算流体力学，分子模拟
中国科学院力学所研究员，国家非线性连续介质力学开放研究实验室主任；国家自然科学基金委员会数理学部主任；“中国科学”副主编。
从事冲击动力学、新型材料力学性能、微纳尺度力学、合金材料的超高速加工 、路面力学等研究。
固体力学冲击动力学非晶塑性极端条件下新型材料的力学行为混凝土海水侵蚀。
提出了空间机器人遥操作消减不确定大时延影响的体系化方法，可在20s级别不确定大时延（波动5s）条件下实施稳定遥操作，满足地月系内远程操作交互需求。
摩擦力学：从事接触摩擦过程中微尺度塑性变形规律的研究。
1）生物及仿生材料的微结构和力学性能； 2）软物质（生命物质、各种聚合物及其溶液等）结构和性能； 3）超高温材料结构与性能。
柔性结构与器件力学
研究方向：统计物理与机器学习的交叉领域 目前研究兴趣包括自旋玻璃理论，消息传递算法，随机矩阵，统计推断，以及网络和机器学习中的一些基础问题
主要从事软凝聚态物质，非平衡态统计物理，复杂性网络的研究
主要从事量子物理、量子信息和光与物质的相互作用理论研究的研究
主要从事 原子、分子物理、光学、量子物理与量子信息等领域的研究
