他針對合金強韌性之間呈倒置關(guān)系這一重大難題，在合金強韌化理論與應(yīng)用等方面做出了系統(tǒng)性創(chuàng)新成果。提出了異質(zhì)界面強韌化的新思路，建立了合金多尺度第二相耦合強韌化模型，發(fā)現(xiàn)了金屬形變孿晶和納米多層膜微納柱體強度的顯著外觀與內(nèi)在尺寸效應(yīng)，據(jù)此發(fā)明了幾種高強韌合金與納米多層膜的制備技術(shù)，并實現(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用。曾獲國家自然科學(xué)二等獎、國家技術(shù)發(fā)明二等獎、國家級教學(xué)成果二等獎及中國高校十大科技進(jìn)展等。

       依托西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院建設(shè)的金屬材料強度國家重點實驗室在多年前評估中的險象環(huán)生，是孫軍教授一生中最難忘的，也是對他影響至深的經(jīng)歷。回國之前，孫軍教授在國外已經(jīng)有了一些成績，當(dāng)時的學(xué)校和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)都向他伸出橄欖枝，希望他可以回到交大，回到材料學(xué)院。孫軍教授1995年2月回國，擔(dān)任材料學(xué)院院長助理，一頭扎進(jìn)當(dāng)時正在進(jìn)行的“211”建設(shè)計劃項目申報工作，那時，他幾乎駐扎在學(xué)院，全年無休。

       1996年元旦，孫軍教授開始持續(xù)高燒，原因不明。入院治療直至春節(jié)后依舊不見好，后經(jīng)手術(shù)提取部分組織化驗，確診為一種非典型的何杰金氏淋巴瘤。朋友和親人的擔(dān)心、身體的病痛，沒有成為離開科研、離開學(xué)院的理由，孫軍教授用勇氣和毅力直面病情，努力恢復(fù)。1997年國家重點實驗室評估時，孫軍教授發(fā)著燒仍然堅持從病房直達(dá)會場，并被特許坐著報告，結(jié)束后又直接送回病房。這在孫軍教授看來，與其說是信念的力量，不如說是情感使然?！拔艺娴氖巧钌畹貝壑靼步淮?、材料學(xué)院，尤其是國家重點實驗室。業(yè)內(nèi)也總有人說，國家重點實驗室已經(jīng)深深的融進(jìn)了我的血液之中，可謂‘以身相許’吧，我想這也許這就是我的‘愛情’”。他用“愛情”來比喻事業(yè)，新鮮、貼切，也無比動人。

       提到對自己影響深遠(yuǎn)的人，孫軍教授最先說起的是自己求學(xué)路上不同階段的恩師：周惠久院士當(dāng)年告誡學(xué)生，金屬材料強度研究要“理論聯(lián)系實際”；碩士導(dǎo)師鄧增杰教授囑咐學(xué)生要“說實話，辦實事”；博士時期的導(dǎo)師涂銘旌院士認(rèn)為材料科學(xué)的研究“盡量要走少人區(qū)、無人區(qū)，盡量去開發(fā)處女地”。

       孫軍堅信，“三人行必有我?guī)煛保朴诎l(fā)現(xiàn)、學(xué)習(xí)別人、包括學(xué)生的優(yōu)點。“一枝獨秀不是春，百花齊放春滿園”。工科研究單打獨斗不可行，而團(tuán)隊的形成一定是自然而然的，是一種緣分。作為領(lǐng)頭人，孫軍教授強調(diào)“大公無私最關(guān)鍵”，一定要從各方面關(guān)注年輕人在每一個階段的切實需求，對癥下藥，全力以赴幫助他們實現(xiàn)夢想，只有這樣，才能在工作中贏得彼此的尊重。對于自己所在的團(tuán)隊，他充滿感恩。與任曉兵、單智偉等多位老師團(tuán)結(jié)互助，課題組的丁向東、劉剛老師等人品貴重，余倩、李蘇植和張金鈺等眾多學(xué)生們的認(rèn)真努力，申報成功的國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體及其延續(xù)項目，正是一個群體作戰(zhàn)實力的展現(xiàn)。孫軍教授說：“沒有他們的付出和幫助，就沒有我的今天。”

       單智偉教授說，“孫老師不是一般的科學(xué)家，是戰(zhàn)略科學(xué)家。”一名博士生用“偉大”來形容這位可敬可愛的導(dǎo)師：“孫老師對問題的見解很深刻，一言點撥就能讓我們醍醐灌頂，茅塞頓開，真正的‘學(xué)術(shù)大神’。”

       談到對于青年學(xué)生的期望，他說：“大學(xué)的學(xué)習(xí)，事實上就是建立自己的目錄，學(xué)會查找?！痹诰唧w實施過程中，他建議：首先可以培養(yǎng)興趣，走入實驗室和課題組，多了解科學(xué)研究是什么；其次要把握學(xué)校內(nèi)外豐富的資源，廣泛閱讀；第三，多聽一些學(xué)術(shù)報告，不求完全聽懂，而是將其作為了解的窗口。

長期從事計算機體系結(jié)構(gòu)和高性能計算系統(tǒng)研究。解決了基于分散、異構(gòu)、動態(tài)資源構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)問題，主持研發(fā)了國家高性能計算環(huán)境CNGrid；提出了改善眾核并行編程的系統(tǒng)性方法，促進(jìn)了高性能計算的普及應(yīng)用；長期任高性能計算方向國家重大項目總體組長，主持制定了戰(zhàn)略目標(biāo)和實施方案，推動了高性能計算的跨越發(fā)展。相關(guān)成果獲包括國家科技進(jìn)步二等獎（2007年、2020年、排名第一）在內(nèi)的省部級以上科技獎勵9項，發(fā)表論文400余篇。

長期從事機器人理論與應(yīng)用研究，在受人啟發(fā)的機器人決策、感知、控制及結(jié)構(gòu)設(shè)計方面作出了系統(tǒng)性、創(chuàng)造性的重要貢獻(xiàn)。她是國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，新世紀(jì)百千萬人才工程國家級人選，國際電子電氣工程師學(xué)會會士（IEEE Fellow）。獲國家自然科學(xué)獎二等獎、北京市科學(xué)技術(shù)一等獎、中國自動化學(xué)會技術(shù)發(fā)明一等獎，均排名第一。首次從中國當(dāng)選并連任IEEE機器人與自動化學(xué)會管理委員會成員，現(xiàn)任全球IEEE獎勵委員會委員、IEEE機器人先鋒獎評選委員會委員、IEEE機器人與自動化學(xué)會Fellow提名委員會委員；受邀擔(dān)任多種SCI期刊主編及編委。

長期從事核物理工程技術(shù)研究，是我國工程物理綜合科學(xué)實驗及精密實驗物理設(shè)計領(lǐng)域?qū)W術(shù)帶頭人之一。曾獲國家科技進(jìn)步一等獎1項、二等獎1項，省部級一等獎3項、二等獎4項，第十二屆光華工程科技獎，第五屆全國優(yōu)秀科技工作者及十佳提名獎，鄧稼先科學(xué)技術(shù)獎。

長期致力于糖尿病精準(zhǔn)診療、預(yù)警篩查、發(fā)病機制的研究及防治工程管理。獲國家科技進(jìn)步二等獎2項（排名第一、二），省部級科技進(jìn)步一等獎5項（排名第一），主持國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）及國家重點研發(fā)計劃等項目，以通訊（含共同通訊）作者在BMJ，Diabetes Care，Lancet Diabetes Endocrinol等國際權(quán)威期刊發(fā)表論文299篇，主編國際首部持續(xù)葡萄糖監(jiān)測中英文專著。獲何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎、亞洲糖尿病研究協(xié)會Distinguished Research Award for Epidemiology of Diabetes in Asia。

陳掌星院士是國際著名油藏工程專家，在滲流力學(xué)研究、油氣提高采收率工藝新技術(shù)、油藏數(shù)值模擬理論與方法、人工智能、可視化技術(shù)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓和應(yīng)用等方面取得突出成果。獲美國福特總統(tǒng)獎、加拿大最高科技獎、工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)菲爾茲獎、“Killam”最高教授成就獎等。今年9月30日獲2020年度中國政府友誼獎。