조류(藻類)의 종 분류학적 연구를 통한 계통적인 유연관계와 진화적발전의 추구, 성의 분화, 상처재생 기작에 대한 세포유전학적 연구에 의한 성분화 이론 정립, 신속, 신종식물의 발견과 생물다양성 보존 연구

1969~2001 서울대학교 문리과대학/자연과학대학 조교수-교수
1993~1995 서울대학교 자연과학대학 학장
1994~2000 사단법인 자연보호중앙협의회 회장
1995~2013 문화관광부 문화재위원회 위원
1996~2003 아세아 태평양 국제조류학회 회장
1999~2000 한국생물과학협회 회장
2001~2002 국립환경연구원 생물다양성 센터장
2001 한국과학기술한림원 총괄부원장
2003~2005 한국과학기술한림원 감사
2003~2013 문화관광부 문화재위원회 천연기념물 분과위원장
2004~2009 세계자연보전연맹(IUCU) 한국위원회 회장
2006 한국과학기술한림원 종신회원
2007~2009 한국과학기술한림원 이사
2007~ 한국과학기술한림원 원로회원
2008~2013 문화관광부 문화재위원회 전체위원장

1987 하은 생물학상
1995 대한민국 과학기술상 (과학상) 대통령상
2001 국민훈장 옥조근정훈장
2001 Award of Excellence(미국조류학회)
2006 대한민국문화유산상(학술부문) 대통령상
2007 국민훈장 홍조근정훈장 (환경부)
2010 한국과학기술한림원상 학술상
2014 한국식물학회 느티나무상
2014 국민훈장 은관문화훈장 (문화재청)