先后获得教育部新世纪人才计划支持（2008年）、全国百篇优秀博士学位论文奖（2009年）、科学院首批
青年创新促进会会员（2011年）、基金委优秀青年基金（2013年）、卢嘉锡青年奖（2014年）、科学院卓越青年科学家（2014年）等奖项和荣誉。
2024年9月，中国科学技术大学潘建伟、窦贤康、张强和薛向辉教授等人组成的交叉研究团队，在国际上首次实现百公里级的开放大气双光梳光谱测量。该技术可应用于监测大尺度范围的地球大气温室气体和污染气体，还可以扩展到卫星和地面之间的大气双光梳光谱测量，用于全球尺度的温室气体监测和精确校准。研究成果日前在线发表于国际学术期刊《自然·光子学》。