在国内最早系统开展微生物分子生态学研究，其领导的实验室已经成为该领域国际知名的实验室之一。建立了用代谢组学和元基因组学解析复杂微生物群落结构及功 能关系的新技术方法。对人和动物的肠道、处理工业废水的生化池、土壤、油藏等环境中的微生物群落结构与功能的关系做了大量的研究工作，取得了有意义的进 展。在PNAS、ISME J 等国际刊物发表相关论文近40篇，得到Nature Reviews Microbiology, Nature China等的亮点述评，并被广泛引用。在第八届细菌遗传学与生态学国际研讨会上做keynote报告，在第十届、十一届国际微生物生态大会做分会场报告，在第十二届国际微生物生态大会做人体微生物组分会主席并做主旨报告，在2009国际胃肠功能会议做大会报告等。承办SCOPE环境基因组学会议、EMBO计算元基因组学培训班、举办中英功能元基因组学与中医药讨论会等。
教学工作
本团队还承担着多门课程教学任务，如本科生课程《微生物学》、《分子生物学》、《基因工程进展》；研究生课程：《微生物分子生态学》、《生态基因组学》、《应用微生物学进展》。我们每年还接收一批本科生完成毕业论文工作和大学生科学实践PRP项目。
由赵立平教授主讲的《微生物学（C类）》双语教学课程面向生物学相关专业学生传授微生物学的基本概念、知识及有关实验技能，该课程采用国际最新教材，英文授课，积极研究教学规律，课堂教学效果显著，2008年被评为上海交通大学精品课程。赵立平教授曾参加在美国盐湖城召开的"第九届本科微生物学教学国际研讨会"，并在会上交流论文。他在国内首家为研究生开设"微生物分子生态学"，"微生物生态基因组学"等课程。
研究领域
微生物分子生态学：微生物群落的结构解析新技术，微生物群落元基因组学，
人体系统生物学：肠道菌群结构和功能变化与代谢性疾病发生发展的关系
多元统计与生物信息在微生物生态学领域的应用研究
项目
活菌在炎性诱导的肥胖小鼠模型中的作用.
国际人类微生物组标准.
菌群失调型肥胖及相关代谢病的营养干预方法研究.
基因芯片与肠道菌群的结构分析 (075407064).
芳香化合物污染环境的元基因组基因资源与功能研究 (12230706800).
饮食结构和肠道菌群变化对人体代谢的影响研究 (075407001).
西方膳食对中国人肠道菌群和人体代谢的影响研究 (2007DFC30450).
病毒性肝炎证候生物学基础研究平台的建立 (2009ZX10004-601).
中药复方调节人体代谢网络的系统生物学研究2006BAI11B08-02.
多菌种混合发酵微生物群落分子分析技术的建立（2007AA02Z203）.
特殊环境微生物元基因组技术?特殊环境微生物元基因组和功能菌群标签序列分析技术（2007AA021301）.
元基因组学和代谢组学的系统整合计算分析平台与代谢性疾病研究（2008AA02Z315）.
肠道微生态菌群结构多样性分析和功能基因筛选2007CB513002.
追赶生长、肠道菌群结构变化与罹患代谢综合征风险的关系研究（81100632）.
人体肠道菌群与糖尿病相关性的病例-对照研究（30800155）.
通过元基因组和元转录组分析反硝化反应器微生物群落降解喹啉的机制（21177086）.
多组学综合生物信息挖掘技术在新发糖尿病例研究中的应用（20875061）.
肠道功能菌与营养互作诱发代谢综合征的分子生态学机制研究 （31330005）.
华北平原农田土壤反硝化和硝化的产物比与调控机制 （41230856）.
肠道微生物群落的结构动力学与功能解析研究 （30730005）.
论文
Structural changes of gut microbiota in a rat non-alcoholic fatty liver disease model treated with a Chinese herbal formula.Yin X, Peng J, Zhao L, Yu Y, Zhang X, Liu P, Feng Q, Hu Y, Pang X.Syst Appl Microbiol,2013.
An opportunistic pathogen isolated from the gut of an obese human causes obesity in germfree mice.Fei N, Zhao L..The ISME Journal,2013.
The gut microbiota, obesity andinsulin resistance.Shen, J., M. S. Obin, L. Zhao.Mol Aspects Med,2013.
The gut microbiota and obesity: from correlation to causality.Zhao L.Nature Reviews Microbiology,2013.
Structural modulation of gut microbiota in life-long calorie-restricted mice.Zhang C., Li S., Yang L., Hang P., Li W., Wang S., Zhao G., Zhang M., Pang X., Yan Z., Liu Y., Zhao L..Nature Communications,2013.
The gut microbiota and obesity: from correlation to causality.Zhao L.Nature Reviews Microbiology,2013.
A gut microbiota-targeted dietary intervention for amelioration of chronic inflammation underlying metabolic syndrome.Shuiming Xiao, Na Fei, Xiaoyan Pang, Jian Shen, et al..FEMS Microbiology Ecology,2013.
IL-22 Deficiency Alters Colonic Microbiota To Be Transmissible and Colitogenic.Lauren A. Zenewicz, Xiaochen Yin, Guoyang Wang, Eran Elinav, Liming Hao, Liping Zhao, and Richard A. Flavell.J Immunol,2013.