长期从事仿生科学与工程研究，发现生物遇黏不粘和生物耦合现象，开拓地面机械仿生研究新领域，提出脱附减阻和多元耦合的仿生理论，研发不同于传统理念的多种仿生技术与产品，并应用于机械、材料、制造、能源、轻工、军事、航空航天、健康等多个工程领域。先后任国家“跃升计划”重大专项（1.95亿）、国家“仪器开发”重大专项（5009万）首席科学家，授权中国、美国和欧盟发明专利100余件，出版著作5部，发表SCI论文300余篇，获省部级以上奖励12项，其中国家奖4项。组织创建“仿生科学与工程”一级交叉学科、吉林大学仿生科学与工程学院、国际仿生工程学会和JBE；培养博士（后）150余人，其中包括中国工程院院士（2人）、国家特聘专家、国家重大人才工程特聘教授、国家杰青、国家万人计划领军人才、国家优青等国家级人才20余人。

1992年获国务院特殊津贴，1995年被评为中国机械工业科技专家，1999年被评为国家级有突出贡献的中青年专家，2006年获中国农业机械发展贡献奖，2007年获振兴东北老工业基地特殊贡献奖和全国五一劳动奖章，2015年获吉林省科学技术特殊贡献奖，2016年获吉林大学（力旺）杰出科研贡献奖，2017年获《农业机械学报》杰出贡献奖，2021年获改革开放40年中国农业工程杰出贡献奖，2023年获吉林大学（力旺）终身成就奖。