开发FISH-scRACS-seq技术，能够“物种-代谢”双靶向性地从环境样品中直接识别和挖掘功能单细胞及其编码的酶资源。该技术能从全生态系统的范围，以单个菌体的精度，建立生态过程特征、细胞原位代谢能力、全基因组序列、代谢途径、酶催化功能这五个生命尺度之间的关联机制

开发人工智能辅助拉曼激活细胞分选系统（AI-RACS），自动化、高效地从复杂的土壤环境样本中分选特定功能（铝耐受）的微生物单细胞，保持细胞近乎原位的代谢功能

利用单细胞技术，发现活性污泥样本中难培养的乙腈降解微生物

利用单细胞拉曼光谱技术，在海洋环境中首次发现一种未培养的海洋细菌新属C1-B045，该细菌能够有效地消耗甲基环己烷，并与其它物种共同降解环烷烃

发明单细胞拉曼分选耦合培养技术（scRACS-Culture）高效挖掘微生物组资源

发表首个微藻拉曼组数据库，并结合机器学习示范单细胞精度、快速的微藻种类鉴定和代谢功能表征

基于重水标记单细胞拉曼光谱技术，探究土壤移置后活菌对不稳定碳的代谢活性

复杂环境样品（土壤菌群）精确到一个细菌细胞的拉曼全谱测量（代谢活性、生产类胡萝卜素等）和高覆盖度基因组测序

发明二代RACE技术，示范土壤菌群中单细胞（5个细胞混合）MDA扩增

基于手机的单细胞微液滴培养，大肠杆菌、枯草芽孢杆菌 6 h 即可得到活菌计数结果