杜博士在大脑精细建模与类脑计算领域取得了一系列成果。他构建了首个针对基底核脑区的高精度神经元模型，为解析该脑区的功能机制奠定了重要基础；并自主开发了高性能计算框架DeepDendrite，大幅提升了复杂脑模型的模拟效率，并将树突计算原理与人工智能模型深度融合，推动了“树突神经AI”的发展。此外，他与北京智源人工智能研究院合作，构建了首个具备环境交互能力的精细线虫模型（Zhao et al., Nature Computational Science, 2025），为多尺度神经模拟与智能行为建模提供了新范式。截至目前，主要工作发表在《PNAS》、《Nature Communications》《Nature Machine Intelligence》《Nature Computational Science》等国际顶级期刊。其当前研究聚焦于：脑的精细仿真与多尺度建模, 树突计算机制及其神经调控以及基于精细神经模型的新型人工智能理论与系统（Dendritic NeuroAI）。
