Специалист в области биохимии растений Член-корреспондент АН СССР по Отделению биологических наук с 20 июня 1958 г., академик по тому же Отделению (биохимия) с 29 июня 1962 г., вице-президент с 28 мая 1971 г. по 31 декабря 1972 г. Биохимик, один из основоположников молекулярной биологии в СССР, Герой Социалистического Труда (1969). Фундаментальные труды по распространению и химическому составу нуклеиновых кислот у различных групп организмов. Предсказал (совместно с А.С. Спириным, 1957) существование информационной (матричной) РНК. Заложил основы эволюционной геносистематики.