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創新發展了宇宙線電子探測的新技術方法，研製出國際上性能優異的電子、伽瑪空間探測器。作為首席科學家負責設計、研製了暗物質粒子探測衛星“悟空”（中國科學院戰略性先導科技專項首批四顆科學實驗衛星首發星），關鍵技術指標世界領先，“悟空”于2015年12月17日成功發射並工作正常，實現了我國天文衛星零的突破。“悟空”衛星成功獲得目前世界上最精確的高能電子宇宙線能譜，首批科學成果于2017年11月30日在《Nature》雜誌上發表。
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