上世纪80年代初，欧洲核子研究中心CERN建成世界第一台高能质子-反质子对撞机，碰撞质心能量提高一个数量级，全新实验现象大量涌现。与德国柏林自由大学合作，研究这些新实验数据，提出了高能强子-强子碰撞的三火球模型，奠定了我们在国际高能唯象学领域中的地位。

上世纪90年代，国际上兴起高能分形研究的热潮。几乎所有高能实验组采用阶乘矩方法寻找分形（反常标度性）的特征现象，最终都归于失败，使研究陷入困境。我们率先指出，高能碰撞末态各向异性，而以往分形研究却错把它当成了各向同性。我们预言，高能强子-强子碰撞有各向异性的自仿射分形。这一预言在Phys. Rev. Lett.上登出，得到CERN实验的证实，使高能分形的研究走出困境。由于该工作的国际领先地位，两次主持召开该领域的系列国际会议ISMD，成为该系列国际会议核心组的成员。2006年成功召开了第11届高能多重产生中的关联与起伏国际研讨会。

理论研究表明，夸克胶子等离子体QGP 相变将伴随大的能量密度起伏。相关的实验观测是横动量的逐事件起伏。由于测量的相空间区域各不相同，有关实验组分析所得结果，存在分岐和不确定性，难于相互比较和理解。我们注意到NA22实验的强子-强子碰撞数据，具有全相空间覆盖、横动量接收度截断低等优势，首次系统地给出横动量起伏的相空间范围依赖关系，并首次分析了起伏对事件多重数和单事件平均横动量的依赖性。结果发表在Phys.Rev.Lett.上，被审稿人评价为“高度重要”，“非常有用”。

相对论重离子碰撞的高多重数特征，使逐事件分析成为必要与可能。我们率先指出电荷平衡函数有纵向洛仑兹不变性，得到欧州CERN和美国RHIC实验的证实。

系统研究QGP强子化的重组合模型，成为国际上的一个主流模型（与美国奥列冈大学合作）。

非线性物理、复杂性科学与复杂网络动力学的唯象研究，处于初步阶段。