长期围绕“活体内的光学操控、探测与治疗”方向开展原创性基础研究，以光与物质相互作用为主要物理内涵，以光纤光镊和扫描光镊为主要技术手段，以深层组织内部聚焦光场的功能化调控为主要突破点，在活的斑马鱼血管内发展出高精度、可编程的光学操控与组装技术（操控），开发出生物兼容的红细胞传感器和光控虚拟式微传感器（探测），并且创建出国际首例光控白细胞机器人（治疗）。