徐建国院士及其团队从事新发、突发、不明原因性传染病病原学研究40余年，主持完成多起在我国有较大影响的传染病疫情或事件的病原学调查，包括1995年山东发生的多细菌协同性坏疽、1996年四川德州星状奴卡氏菌注射感染事件、1999年苏皖肠出血大肠杆菌O157:H7暴发、2003年人工饲养果子狸携带SARS病毒调查、2005年四川人感染猪链球菌暴发、2005年流脑耐瑟氏菌4821序列群暴发、2006年安徽人粒细胞无形体病院内传播、2008年奥运会期间输入性类鼻疽疫情诊断、2010年玉树地震灾后鼠疫防控等。徐院士及其团队在我国发现2种新发传染病（大肠杆菌O157:H7感染、人粒细胞无形体病），发现4种具有重要公共卫生意义的病原体变种，如脑膜炎奈瑟氏菌4821序列群、序列7型猪链球菌、福氏志贺氏菌Xv血清型、大肠杆菌O157:H7序列型96。所取得的科研成果提高了疫情处置的技术能力和科技水平，为及时控制疫情作出了突出贡献。 

　　2020年1月8日，新冠肺炎疫情暴发后，徐建国院士担任国家卫生健康委“病原检测结果初步评估”专家组组长，对中国疾控中心、中国科学院、中国医学科学院的病原学结果进行评估。他和专家组成员一起，在科赫氏三原则尚未满足的情况下，依据现代病原学和生命至上理念，初步将病原体认定为新型冠状病毒，为疫情控制明确了方向，赢得了时间。 

　　作为国家卫生健康委、科技部、工程院等多部委的专家，徐院士参与起草了多项疫情防控策略和建议，为国家献计献策。徐院士积极牵头完成中国工程院重大咨询课题，形成多项报告，完成《新冠病毒新认识：趋势与挑战》一书，被中国工程院选为示范咨询项目。徐院士带领团队开展了多项新冠病毒及感染免疫相关研究：发现口服植物乳杆菌 GUANKE（冠克）菌株可增强接种新冠疫苗的实验室小鼠产生的针对新冠病毒的特异性免疫，包括中和抗体水平与T细胞应答指标；通过对小鼠适应性毒株和奥密克戎突变株的对比后发现，奥密克戎病毒株或起源于老鼠、在鼠宿主中进化后重新回传给人类。相关研究成果发表于国内外知名学术期刊，为新冠疫情防控提供了科技支撑。 

　　另外，徐院士组织传染病预防控制国家重点实验室研究人员，多次参加联合国秘书长调查机制中的由19个国家30余个实验室参与的新冠病毒检测，以及针对重大传染病病原和感染的鉴定分析能力测试，获得满分答卷和星级评价，一直处于参评实验室的第一梯队，为国家生物安全发展作出了重要贡献。