长期致力于发展数学、统计与计算机理论和方法，并原创性应用于解决神经科学、各类脑疾病和智能算法中具体问题；提出和发展了全脑关联分析方法和理论，并成功应用于抑郁症、精分和自闭症病灶发现及抑郁症治疗中；在类脑智能方面发展的新算法发表在NIPS等顶会，并开发了世界上首个全脑计算平台。曾获英国皇家学会的沃夫森研究功勋奖（首位华人），2019年以首位华人被邀在剑桥大学作年度冠名讲座。