建所以来共取得科研成果600余项，成功研制出我国第一台自行设计建造的1.2米回旋加速器，后改建为1.4米等时性回旋加速器并在其上完成新核素Pt-202的合成与鉴别，实现了我国在新核素合成领域零的突破；研制成功世界上第一台超灵敏小型回旋加速器质谱仪；研制生产出我国第一个载入国家药典的放射性药物。承建并运行的上海光源是一台高性能的中能第三代同步辐射光源，由中国科学院与上海市政府共同向国家建议和建设，于2004年底开工，按期于2009年4月竣工。上海光源是目前世界上性能最好的第三代中能同步辐射光源之一，也是我国迄今为止用户最多的大科学装置，是面向国内外用户开放的国家重大科技基础设施和大型科学研究平台。迄今获各类科技奖项200余项。上海光源国家重大科学工程及其团队荣获“2011年度中国科学院杰出科技成就奖”、“2012年度上海市科技进步特等奖”、“2013年度国家科技进步一等奖”；“重离子核反应的集体效应、奇异核产生及其性质研究”、“重质量丰中子新核素的合成鉴别和研究”获国家自然科学二等奖；“相对论重离子碰撞中的反物质探测和夸克物质的强子谱学与集体性质研究”和“多元、协同生物传感界面的设计、组装及生物分析应用研究”同时获2014年度上海市自然科学一等奖和2016年度国家自然科学二等奖；“全相干自由电子激光的前沿实验研究与新原理探索”获2018年度上海市自然科学奖一等奖。“上海光源国家重大科学工程”、“突破钍基核能系统核心技术，建成原型系统”入选中科院“十二五”重大科技成果及标志性进展。“合成新核素铂-202”、“发现反氦核”、“建成上海光源”和“钍基熔盐堆核能系统研发”等四个成果入选“中国科学院改革开放40年40项标志性科技成果”。