著名冶金专家。长期从事喷射冶金、钢的二次精炼及熔融还原新流程研究，取得了一批重要学术成果，创造性地解决了一系列冶金流程中的关键技术难题。多次获得国家及省部级奖励，是国务院第一批享受国家津贴的有突出贡献科技工作者。发表学术论文120余篇，专著7本。2002年当选中国工程院院长。1995年当选为中国工程院院士，先后被选为英国皇家工程院外籍院士、瑞典工程院、美国工程院、澳大利亚工程院等国的院士。

资深核材料、核燃料元件专家。多年从事核材料及核燃料的研究工作，对金属材料的形变和再结晶织构进行了深入系统的研究，解决了核工程中有关材料方面的不少关键性难题和生产中的质量问题。组织领导了研究堆用低浓铀板型燃料元件的研究和国内首批生产，获国家科技进步一等奖；近30多年对锆合金及其腐蚀性能进行了系统研究，并获得了国家科技进步二等奖。1995年当选为中国工程院院士。

材料科学及固体力学专家。从事材料力学性质的研究工作。预测并证实了钢铁扭转和剪切载荷下的氢脆现象，澄清了电绝缘裂纹面上电边界条件，发展了压电线性和非线性断裂力学；实验证明导电裂纹的电断裂韧性为材料常数，构筑了电致断裂的理论框架。发展了微观/纳观力学：建立了微/纳桥测试理论和方法及薄膜/基体系统中产生位错、微/纳孪晶和裂纹的临界厚度理论；给出了应力腐蚀中裂纹、腐蚀膜和位错交互作用的理论解。发表学术论文140多篇，曾获国家自然科学二等奖二次、香港裘槎高级研究学者奖、美国ASM International Fellow奖和中国科学技术协会青年科技奖。2011年当选为中国科学院院士。

冶金材料物理化学家。主要工作在熔体热力学和冶金过程理论两个方面。导出了一系列各类体系的熔体热力学性质计算公式，概括出一些原理。提出的新一代溶液几何模型解决了三十多年几何模型存在的固有缺陷，为实现模型选择和计算全计算机化开辟了道路。系统地研究了氧离子在电解质中的迁移，为描述和模拟各类冶炼过程打下了基础。其工作已被国内外专家学者引用到合金、熔盐、炉渣、半导体材料等各种体系，处理热力学和动力学问题，并被同行系统地编入到多本高校教科书中。1995年当选为中国科学院院士。

冶金自动化及信息工程专家，中共中央候补委员，全国人大代表，国家级有突出贡献专家。长期从事冶金工业计算机控制系统和数学模型的研究开发。在“武钢一米七轧机系统新技术开发与创新”项目中研制的计算机过程控制模型，获国家科技进步特等奖。主持“武钢一米七热轧计算机控制新系统”等重大项目，分别获国家科技进步一、二、三等奖。1998年获香港“何梁何利基金”技术科学奖；2001年获“九五”国家重点科技攻关计划突出贡献者荣誉称号。1997年当选为中国工程院院士。