国际著名实验物理学家，其主要研究方向为扫描隧道显微学、分子束外延、拓扑绝缘量子态和高温超导电性等。曾获何梁何利科学与技术进步奖（2006）、国家自然科学二等奖（2004、2011）、第三世界科学院物理奖（2010）、求是杰出科技成就集体奖（2011）、陈嘉庚科学奖（2012）、“万人计划”杰出人才（2013）、求是杰出科学家奖（2014）、何梁何利科学与技术成就奖（2014）、未来科学大奖－物质科学奖（2016）、（首届）全国创新争先奖章（2017）、国家自然科学一等奖（2018）、菲列兹·伦敦纪念奖（2020）、北京市突出贡献中关村奖（2020）、复旦－中植科学奖（2020）、国际凝聚态物理领域最高奖巴克利奖（2024）等奖励与荣誉。