随后，王伟又首次揭示了植物免疫相关激素水杨酸所引起的植物氧化还原节律变化和生物钟之间的互作关系以及这一互作对水杨酸介导的免疫通路调节的分子机理，并建立了相关的数学定量模型。2015年，相关成果发表在Nature上。国际国内科学界纷纷认为，这一发现为深入理解生物节律以及生物钟系统的起源、进化和发展提供了重要的理论基础，同时也为实验生物学和数学建模预测在其他植物激素和生物钟互作的研究中的有机结合提供了一个具有示范意义的尝试。印刷发表后仅6个月，该成果就被Science Daily等世界著名的主流媒体在8个国家报道20次。根据Altmetric的统计数据，成果的综合关注度超过98%的同年发表文章。 　　多领域解决关键技术瓶颈
　　可以说，植物生物钟是通过促进植物生理反应与环境节律的同步性来提高植物对环境的适应性，对植物的生长、抗逆以及抗病等多种重要生理反应起着资源统筹协调分配的中枢控制作用。许多植物生物钟基因的缺失突变或超表达株系，也都展现出对生物和非生物胁迫的抗性变化。
　　在王伟看来，对植物生物钟，特别是对作物生物钟与环境互作的深入理解，不仅具有重要的科学意义，对提高作物产量、抗逆性和抗病性，促进我国作物的稳产、增产也具有至关重要的作用。
　　长久以来，由于研究作物生物钟的遗传材料较少、大部分作物的基因组结构复杂、获取生物钟转录组的成本高昂，国内外对植物生物钟与环境互作的认识主要来源于对模式植物拟南芥的研究。作物生物钟如何受环境影响目前仍知之甚少，阻碍了基于生物钟性状的作物定向育种改良等方面的研究。
　　大豆是王伟在植物科学研究中关注较多的一种农作物，早在爱荷华州立大学担任助理教授期间以及回国以来，他和课程组一直在探索大豆根系生物钟与大豆孢囊线虫互作的分子机理，致力于解决影响大豆量产的这一重大病害问题。
　　“孢囊线虫是目前限制大豆产量最主要的病虫害。每年在全球造成数十亿美元的经济损失。对于孢囊线虫与大豆根系生物钟互作机理的理解将有助于发现拮抗孢囊线虫新的生物靶标。”王伟说，这一问题在中国同样严峻。
　　研究成果发现，大豆对孢囊线虫的抗性的确是有它的生物钟节律的，而将大豆生物钟系统破坏之后，大豆对孢囊线虫的抗性节律也随之消失，大豆也能够更抗拮抗孢囊线虫了，这也证实抗性节律主要由大豆的生物钟系统主导。
　　王伟认为，尽管近年来对于植物生物钟的深入研究确立了其在拮抗叶片病原体中的关键作用，但对于植物生物钟和根系病原体之间的互作知之甚少。如果能够解析植物根系生物钟与孢囊线虫之间的互作及相关信号转导途径，就可以填补这一重要的空白。
　　生物钟基因与多种重要农业性状密切相关，为了突破限制生物钟性状育种改良的种种困难，王伟正致力于建立一套基于大数据挖掘算法和高通量基因选择性测序技术的通用、高效的数据挖掘分析系统。系统中的算法模块可通过大数据挖掘方式，利用已有的作物转录组数据高效地预测环境因子对作物生物节律的影响。
　　“通过将这一系统运用到大豆生物钟研究中，我们系统性地绘制了非生物胁迫对大豆生物钟作用的图谱。”2019年，该成果发表于PNAS杂志。王伟说，这一系统还可以对已知的3万多个主要粮食作物的转录组数据进行挖掘分析，并结合生物钟时程实验验证，将会揭示对水稻、玉米、大豆和小麦等我国主要粮食作物生物钟具有显著影响的特定环境因子（作物生物钟环境因子输入组）以及这些环境因子对作物生物钟的具体作用位点，为相关作物的定向育种提供全新靶位。
　　不仅如此，他和课程组的这一研究还将配套开发面向公众、简单易用的在线作物生物钟节律分析平台。王伟说，利用这一平台，可以方便快捷地分析新實验中获得的尚未发表的作物转录组数据的生物钟节律变化情况，从而助力植物生物钟研究从单一的模式植物向多种重要粮食作物的过渡，促进在农业生产中的运用转化。
　　他在生物技术开发层面同样取得了重大的突破。植物的免疫和生长激素对于生物钟的调节以及免疫的调控有着至关重要的作用，但现有植物激素定量检测技术价格高、耗时长、通量低，而生物钟时程实验所需的样本量较大，这些技术瓶颈严重阻碍了激素含量相关大数据的获得和在作物育种中的应用。
　　为了突破这一技术瓶颈，王伟在爱荷华州立大学独立领导课题组时与工程系的Long Que组合作，创新性地结合Fabry-Pérot干涉仪原理、新型纳米级Fabry-Pérot干涉仪制备技术以及专门针对小分子、基于构象变化的核酸适体筛选方法，成功研制出具有高灵敏度、制备价格极为低廉的新型纳米生物传感器，用于植物抗旱相关激素脱落酸以及一种重要的药用植物代谢产物茶碱的定量检测。
　　这一创新发明成果发表于工程类大会IEEE MEMS、IEEE Sensors以及工程类顶级杂志Biosensors