综合利用多种证据，开展兰科植物的综合分类、系统学和进化生物学研究，解决这些类群的分类混乱问题，包括吻兰族、鸟巢兰族、红门兰族、石豆兰族、槽舌兰属、中国羊耳蒜属、中国石斛属、铁皮石斛和霍山石斛复合体等；另外一方面，开展兰科植物欺骗性传粉起源和演化研究，提出了欺骗性传粉起源的新假说。
目前，对中国及其周边地区和国家进行了大量的野外工作，野外工作长达约80个月，工作区域覆盖了亚洲生物多样性主要热点地区，采集和参与采集了约40000份腊叶标本，拍摄了约20万幅数码照片；并与合作者一起发表了兰科植物1个新族、2个新属、60个新种和约100个新名称；发现中国维管植物2个新记录属、约50个新纪录种；编写4本专著。
以第一作者或通讯作者在Nature Communications、Cladistics、Molecular Ecology Resources、Journal of Biogeography、Molecular phylogenetics and evolution、Genome Biology and Evolution、BMC Plant Biology、Taxon、Botanical Journal of Linnean Society等SCI刊物发表过约90篇论文。