吴丽芳研究员2009年作为离子束生物技术与植物分子生物学交叉领域学术带头人应召回国，立即把发表在《Nature》论文中的水稻抗病基因与致病菌相互作用理论应用到小麦抗病品种选育和环保农药产品研发，建立了我国首个基于多学科交叉的小麦赤霉病绿色综合防控体系；相关技术产品在国内外推广应用，获孟加拉国农业奖。将理论联系实际，以中低产田提质增效为目标，联合20多所大学和科研院所的知名专家，打造了我国首个农业全产业链技术集成和示范样板——第二粮仓科技工程，为国家中低产田改良提供了系统化工程化解决方案。2020年开始带领团队在国际上率先开展生物育种工程化研究，谋划建设合肥智能育种加速器大科学装置平台，打造育种4.0示范工程，致力于为我国育种跨越式发展做出基础性、前瞻性的贡献。