2015年3月至今，任中国科学院大学教授。
主要学术成果包括以下几个方面：
1、G蛋白调控植物氮素信号传导与高效利用的分子机制研究
自上世纪60年代，水稻和小麦育种应用了半矮秆基因，有效解决了高施肥条件下“高产与倒伏”的矛盾，引起了一场举世瞩目的“绿色革命”。然而，产量是受多基因控制和环境影响的复杂数量性状，目前对其遗传调控网络认识还非常有限。寻找高产性状形成的关键基因，阐明其分子遗传调控机制对农作物育种具有重要意义。
1)克隆了控制水稻穗粒数和产量的直立穗基因DEP1。该基因编码植物特有的G蛋白γ亚基。研究首次揭示G蛋白信号途径参与调控水稻茎尖分生组织中干细胞活性和高产性状形成的新机制。发现优异等位基因dep1能促进细胞分裂，增加穗粒数，显著提高产量，为农作物高产育种提供了具有重要应用价值的新基因(Nature Genetics，2009)。
Nature China发表了一篇题为 “Rice genetics: Know grain, know grain”的文章，高度评价了该成果;Trends in Plant Science 杂志上发表了题为 “Can heterotrimeric G proteins help to feed the world?”文章对DEP1 的工作高度评价，称“该研究发现有助于提高水稻和其他农作物产量”。中央电视台新闻联播等多家媒体也对该成果进行了报道。论文的他引引用论文包括在Nature、Nature Genetics、PNAS等杂志上发表的文章，总引219次，他引211次。
2)克隆了提高氮肥利用效率的关键基因NGR9。在农业生产中，大量施用氮肥一直是水稻增产的重要措施之一。但是，施用过多的氮肥不仅增加种植成本，而且会污染环境。因此，克隆氮高效利用的基因、提高水稻氮肥吸收利用效率是降低水稻生产成本、减少环境污染、稳定提高水稻产量的一种有效途经。NGR9基因编码DEP1蛋白，是植物特有的G蛋白γ亚基。研究首次揭示G蛋白信号途径参与调控植物氮素信号的感知与响应的新机制，并提出 Gβγ抑制Gα亚基活性来调控植物氮素信号传导途径的假说(Nature Genetics，2014)。
欧洲人文和自然科学院院士Klaus Palme教授发表题为“Towards second green revolution: engineering nitrogen use efficiency”文章，评价为“DEP1基因这一新功能的发现，为农作物氮肥高效利用的分子机制研究提供了新方向，也为环境友好型的第二次绿色革命提供了新策略”。他引引用论文包括在Nature、Nature Genetics、Nature Plants、elife等杂志上发表的文章，总引38次，他引34次。
在此基础上，申请人发掘了一个优异等位基因dep1-1能使水稻在较少施氮肥条件下获得高产。将其应用于育种，培育出了氮高效水稻新品种2个。
由于在该领域的突出成绩，申请人应邀在植物学领域重要刊物Current Opinion in Plant Biology撰写G蛋白信号传导机制的综述论文。在后续研究中，通过分子遗传学实验，证明了磷调控植物生长发育依赖于赤霉素代谢途径关键酶基因GA2ox1，而氮调控植物根发育依赖于生长素合成途径关键基因TAR2。这些工作为提高农作物氮肥利用效率提供了一种新策略。
2016年，傅向东博士担任国家重点研发计划七大农作物育种重点专项“主要农作物产量性状形成的分子基础”项目的首席科学家，为提升我国在该领域的国际地位做出新的贡献。
2、水稻产量和品质性状协同改良的分子遗传机理研究
水稻产量往往与稻米品质呈负相关，即高产水稻一般品质较差，而优质的水稻往往产量较低。如何实现产量和品质性状的协同改良，选育既高产又优质的品种是当前水稻育种面临的一大难题。
1)克隆了提升稻米品质的关键基因GW8并解析了其功能。GW8基因编码水稻OsSPL16蛋白，是控制水稻粒宽和产量的正调控因子。发现了一个兼具优质和高产的优异特性的优异等位基因位点，将其导入高产水稻品种中，在不减产的基础上，能显著提升稻米品质，为产量和品质协同改良提供了具有重要应用价值的新基因(Nature Genetics，2012)。
Nature杂志在Research Highlights中进行了评价“A gene for better and longer rice”。他引引用论文包括在Nature、Nature Genetics、Nature Plants、Nature Communications、PNAS等杂志上发表的文章，总引187次，他引181次。
2)分离鉴定了控制水稻稻米品质的关键基因GW7。研究发现，GW8能够通过直接结合GW7的启动子，负调控GW7表达来控制稻米品质。将GW8 和GW7的优异等位基因聚合应用到我国高产水稻中，在明显提高稻米品质的同时还可进一步提高产量，对于农作物高产、优质分子设计育种具有重要应用价值(Nature Genetics，2015)。
水稻粒型调控模块OsSPL16-GW7的研究在国际学术界产生了重要影响。美国科学促进会会员、日本著名水稻专家Matsuoka教授在Nature Plants 杂志上“News & Reviews”专题评述，高度评价了该成果 “首次证明了两个控制水稻重要农艺性状QTL在同一个信号途径中起作用”;英国皇家学会会员、牛津大学Nick Harberd 教授发表题为“Shaping Taste：The Molecular Discovery of Rice Genes Improving Grain Size, Shape and Quality”专题评述高度评价该成果为“打破了高产与优质性状间的负相关，为生产质优价廉的大米奠定了基础”;康奈尔大学Susan McCouch教授评价为“该研究发现将产生深远影响”。他引引用论文包括在Nature、Nature Genetics、PNAS等杂志上发表的SCI文章，总引29次，他引28次。
3、赤霉素信号传导分子机制研究
水稻“绿色革命”基因编码赤霉素合成途径的关键酶, 而小麦“绿色革命”基因编码赤霉素信号传递途径的DELLA蛋白。申请人在赤霉素(GA)信号传导机制研究方面取得多项重要成果。
1)首次发现GA促进植物生长依赖26S蛋白酶体降解DELLA蛋白，并用分子证据揭示GA促进植物生长发育的“de-Repression”分子模型。
2)首次发现生长素调控植物生长发育可通过影响DELLA稳定性来实现(Nature，2003)。
该论文是研究领域里程碑性的论文，被美国科学院院士、HHMI研究所 Philip Benfey教授评价为“开辟了植物激素间互作分子机制研究的新方向”。他引引用论文包括在Cell、Nature、Science、PNAS、Plant Cell等杂志上发表的文章，总引372次，他引363次。
3)发现光调控植物生长依赖DELLA蛋白，揭示了GA调控植物光形态建成的新机制。
4)发现光信号途径关键转录因子HY5蛋白是一个长距离可移动的系统信号分子，开辟了植物生长发育与代谢平衡协同调控机制研究的新方向(Current Biology，2016)。
Current Biology同期发表专题评述给予了高度评价，认为“该成果有望推动农作物产量提升”;Science Signaling杂志在“Editors’Choice”发表题为“Nitrogen assimilation gets a HY5”专评。总引8次，他引8次。
5)克隆了控制水稻茎秆强度基因CEF1，发现DELLA与CEF1蛋白互作调控植物细胞壁合成。利用优异等位基因cef1培育出成熟期秸秆易碎且不倒的水稻新品种科辐粳7号，为解决水稻秸秆返田面临的瓶颈问题提供了新方法。
另外，部分相关研究成果发表在Nature、Plant Cell、Molecular Plant、Plant Physiology、Plant Journal等杂志上。申请人两次受邀在国际植物激素大会作特邀报告，两次受邀在Current Opinion in Plant Biology撰写赤霉素信号传导机制研究的综述论文。
