2008年7月兼任清华大学医学院生物医学工程系教授(百人计划)，主持医学微系统技术实验室，同时继续担任中科院理化技术研究所低温生物医学实验室课题组长。     先后出版9部跨学科前沿著作，多为国内外同主题首部著作(其中之一已被印刷5次，含繁体字版)，对促进我国生物医学工程与热科学新兴交叉学科领域的快速发展和人才培养作出重要贡献；应邀撰写有14篇中英文著作章节。发表期刊论文300余篇，国际会议论文70余篇；申请专利100余项(已获授权60余项)，一批成果转让企业。     先后指导毕业41名硕士、博士生及24名本科毕业设计，其中有19人次获得中国科学院院级及清华大学校级奖学金或竞赛奖，5人次入选全国优秀博士论文提名、中国科学院优秀博士论文奖或提名；所指导研究生或助手中，已有3人成长为教授或研究员(1名入选中科院百人计划，1名入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”)，1名入选北京市科技新星人才计划，4人被提升为副研究员或副教授[3]  。     2015年入围“中央电视台2015年度科技创新人物”[1]  。     发现系列液态金属基础现象与机器运动变形机制。首次定义并证实了一种崭新的机器形态-过渡态机器，曾首次发现 “仿生型自驱动液态金属软体动物”（Zhang et al., Advanced Materials（先进材料）, 2015, 内封面文章），及无槽道式制备金属微滴的原理（Yu et al., Advanced Engineering Materials（先进工程材料）, 2014, 封面文章），结合上述双重机制，作者们偶然发现采用注射方式可瞬间制造出大量四处奔跑的液态金属马达群，如同中国古典小说《西游记》中所描述的孙悟空拔出汗毛变成一大群小猴的情形；而且，处于NaOH溶液环境中的液滴机器会表现出碰撞、吸引、融合、反弹、排列组合等一系列丰富的物理学图景和有趣行为（图1），并可根据需要在形态、尺寸和速度各异的机器架构间发生转换。这一发现为研制可自我组装和分身型软体机器以及注射式微型医疗器件、药物载送等提供了重要启示。而在《Applied Physics Letters（应用物理快报）》论文“阻止自驱动微小液态金属马达运动的磁阱效应”（Magnetic trap effect to restrict motion of self-powered tiny liquid metal motors, 2015-08-17）中，作者们发现了一类有趣的磁阱效应（图2）：对于直径在1mm以下的液滴马达群，一定强度的磁场就足以将其从隐形的边界上反弹回。由于Lorentz力作用，液滴表面电荷越多，则磁阱效应越强。这一发现指出了一条控制液态金属马达行为的重要途径。文章共同第一作者为理化所硕士生谭思聪、医学院硕士生桂晗，通讯作者为刘静教授  。