朱新广研究员长期开展光合作用系统生物学研究，构建了涵盖从代谢、细胞、叶片、个体、群体多层次的光合作用系统模型，整合各个尺度模型成功构建数字植物模型，以此为基础发现了一系列提高光能利用效率的新靶点，支持了作为高光效育种改良及栽培方案优化实践；长期开展C4光合作用进化及改造研究，在C4光合途径划分、进化路线、C3向C4光合途径改造方案等研究领域做出系统性工作；建立了整合作物光合作用表型组平台。由于发现提高光合效率的新途径，2013年被国际光合作用协会授予“Melvin Calvin - Andrew Benson Award”。曾任Global Change Biology Bioenergy 编委；现任Plant Cell and Environment, Frontiers in Plant Physiology，Royal Society Open Science 和 Frontiers in Plant Systems Biology编委，创立in silico Plants 杂志，是F1000Prime的faculty，创立数字植物网络计算平台；目前已培养博士生14名，硕士生6名，博士后14名；发表申请专利17项，发表文章140多篇，被引用13000次以上，H index 49，被爱思唯尔评为2020年中国最高引名单。