从博士阶段开始，从事原子核结构理论研究。原子核的半径为 fm (10^{-15} m) 量级，非常微观；其中有 2 到 200 多个核子（中子或质子），每个核子的运动都需要考虑；所以原子核是一个量子多体体系。原子核跃迁时发出的 γ 射线能量为 MeV 量级，所以原子核物理属于高能物理。

由于 2 到 200 多个核子有太多的自由度，理论研究需要简化问题，所以人们从不同的角度，建立了各种原子核结构模型。我主要是从事壳模型相关的研究，壳模型是一个古老而成功的模型，它的起源与“幻数”（Magic Number）有关。。。门德列夫的元素周期表反应了原子中电子的不同壳层，或者说原子的“幻数”（比如 2， 10，18。。。），而原子核中核子也有类似的效果，即中子数或者质子数为 2，8，20，28，50，82，126 时，原子核更稳定（好比惰性气体在化学反应中更稳定）。所以，我们拿 Te134 做例子，它有 52 个质子，82 个中子，50 与 82 是幻数，壳模型便假设内部的 50 个质子和 82 个中子是“惰性”的，构成“满壳”，不会激发出来，而只有最外层 2 个价质子比较“活跃”，它们的激发便构成原子核的低激发态。

我从事壳模型中 β 衰变等问题的研究，我们假设在原子核的低激发态中，同类核子配成角动量比较低的对。这在壳模型的基础上进一步减小了自由度，简化了问题，希望这个近似对于低激发态之间的 β 衰变是有效的，我们便能得到有用的结果。β 衰变在星系元素核合成中非常重要。根据宇宙大爆炸理论，宇宙逐渐膨胀降温，在降温的过程中，逐渐形成质子、中子、氘核、氦核等更重的元素。人们相信，宇宙中比铁更重的元素多是由快速中子俘获反应产生的。在快速中子俘获反应中，一个原子核快速地得到中子，成为一个不稳定的原子核，然后通过 β 衰变形成更稳定的原子核。所以 β 衰变反应率对于我们对宇宙的理解非常重要。人们相信，比铁更重的元素至少有一半来自双中子星合并过程。2017年10月16日晚，全球各大天文台联合声明，首次观测到双中子星合并的引力波信号，并发现了电磁关联信号。人类对宇宙的观测可能走进了一个新的时代。