2009年1月入选中国科学院“百人计划”。先后在一维单壁碳纳米管电子输运，单分子晶体管的构筑和实验观察，半导体纳米线功能器件的电学性质以及纳米流体的控制上开展了一系列工作。论文包括3篇发表在《自然》，1篇发表于《科学》，1篇发表于《物理通讯快报》在内的论文共15余篇。引用率1500余次。

当物质的尺度远小于宏观尺度而又大于人们已熟知的原子尺度的时候，许多新奇的物理现象和物理性质体现出来，这个由纳米所构成的新的领域对未来的电子器件和基本物理规律的探索都具有重要意义并在过去10多年间吸引了多块诺贝尔奖牌。 梁文杰发现并描述了碳纳米管作为电子波导管的传输特性。电子在固体器件中以电子波传输的发现对于量子电子学的发展有十分重大的意义。另一方面，单个分子构成的晶体管结构可以看作微电子器件极小化的物理极限。梁文杰教授在世界上第一个实现了由单个分子构成的晶体管的电子开关并研究了其物理特性。阐述了电子电子强关联环境中的特殊电导现象，为进一步研究小尺度极限下的物理规律和未来电子器件规律拓展了思路。梁文杰教授对多功能半导体纳米线，离子纳米通道的控制和应用方面也有广泛涉猎,梁教授及他的研究小组主要集中在新型纳米系统以及单个分子构成的晶体管中电子输运性质的研究。并在相关领域取得了多项重要成果。今后的科研围绕着纳米尺度下新奇单分子晶体管和新奇纳米结构的探索工作展开。