 吕建教授的主要研究方向包括新型程序设计与软件方法学、软件形式化与自动化方法等。在对象化与主体化等共性基础技术方面，提出了基于VDM的数据分解新方法和处理继承异常的新机制，并在解决VDM难以处理斜偏模型和非确定模型等方面取得进展，形成了并行面向对象形式化方法DD-VDM；在移动Agent的关键技术，特别是通信技术方面取得重要进展，研制了Mogent系统；在新型软件协同支撑平台的设计与应用方面，提出了基于移动Agent的构件组装机制、基于Agent的开放协同中间件模型、以及面向体系结构的协同程序模型等；并研制了相应系统，在软件新技术应用于主流软件技术方面形成特色。在基于Internet的软件方法与技术方面，以网构软件新概念作为前瞻性探索的切入点，提出了基于Agent的网构软件模型和面向网构软件的环境驱动模型。先后在《Communications
of
ACM》等国内外重要刊物与会议论文集上发表论文90余篇，研究成果被国内外学者多次引用。获国家科技进步二等奖一次，省部级一等奖三次，二等奖两次；合著学术专著两部，均获教育部优秀教材一等奖。1990年被授予“做出突出贡献的中国博士学位获得者”称号，1994年进入“国家教委跨世纪优秀人才计划”，1995年获“国家杰出青年科学基金”资助，1996年获中国青年科技奖，2000年进入教育部长江学者计划。
吕建教授现任国家863高技术计划信息领域专家组成员，国务院学位委员会计算机学科评议组成员，联合国大学国际计算机软件研究所Board
Member，中国计算机学会系统软件专业委员会主任，《中国科学》、《Journal of Computer
Science and
Technology》、《电子学报》、《计算机学报》、《软件学报》、《计算机研究与发展》等编委，以及一系列国际和国内学术会议程序委员会的共同主席和委员等。
他于1995-至今担任南京大学计算机软件新技术国家重点实验室主任，该实验室在2007年国家评估中被评为优秀实验室。
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