张翀课题组提出高通量并行DBTL策略，实现千量级基因型的低成本测试和数据学习；发明了基于微流控的菌种培养过程数据高通量测试技术与装备，显著提升菌种工业表型数据获取效率；在基因型功能和表型特征数据使能平台的基础上，提出了全基因组规模基因型-表型关联数据驱动的下一代细胞工厂系统创制新策略，成功构建一系列具有自主产权的高性能菌种并实现产业应用。

在Nature Chemical Biology，Science Advances，Nature Communications，Nucleic Acid Research， Metabolic Engineering和Biotechnology Bioengineering等期刊发表论文60余篇；申请中国发明专利19项，授权12项，其中8项实现成果转化；牵头制定5项国家标准；微生物育种装备成功实现商业化销售并出口海外，系列自主知识产权菌株实现在传统发酵和生物医药行业应用，并创造显著经济和社会效益。

2023 清华大学优秀党建与思想政治工作者（1/1），2022 中国轻工业联合会科技进步二等奖（3/8），2020 日本生物工学会亚洲青年生物工程学家奖（1/1），2019 中国轻工业联合会技术发明一等奖（3/6），2019 清华大学优秀硕士论文指导教师（1/1），2019 清华大学国际合作与交流先进个人（1/1），2018 教育部长江学者青年学者（1/1），2018 伦世仪教育基金会发酵工程杰出青年学者奖（1/1），2017 日内瓦国际发明博览会金奖（3/4），2016 清华大学教育教学成果一等奖（4/5）。