1932年,他与其同事共同发现了脲循环,阐明了人体内尿素生成的途径。1937年他发现了柠檬酸循环(又称三羧酸循环或克雷布斯循环)。揭示了生物体内糖经酵解途径变为三碳物质后,进一步氧化为二氧化碳和水的途径以及代谢能的主要来源。这一循环与糖、蛋白质、脂肪等的代谢都有密切关系,是所有需氧生物代谢中的重要环节。这一发现被公认为代谢研究的里程碑。
他于1947年被选为英国皇家学会会员。1953年与美国生化学家F.A.李普曼一起荣获诺贝尔生理学、医学奖。1964年被选为美国科学院外籍院士。他曾获得欧美诸国14所大学的荣誉学位,还被选为法国、荷兰等许多国家科学院的外籍院士。他与英国H.L.科恩伯格合著的《生物体内的能量转化》(1957)一书风行一时,已被译成许多种文字。
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