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单忠德先后担任过机械科学研究总院先进制造技术研究中心主任，郑州机械研究所所长、党委副书记，机械科学研究总院副院长，机械科学研究总院集团有限公司党委委员、副总经理、技术委员会主任委员和一级首席专家等，2019年当选中国工程院院士。2020年6月，单忠德任南京航空航天大学校长、党委副书记，后于2023年11月任南京航空航天大学党委书记。

单忠德主要从事数字化机械装备与先进成形制造技术、航空宇航制造技术与装备、绿色智能制造技术与装备研究。作为第一完成人获国家科技进步一等奖、国家技术发明二等奖、中国机械工业科学技术奖特等奖、北京市科学技术一等奖、中国专利金奖等多项科技奖励，负责起草国家、行业等标准13项菠菜导航，授权发明专利100余件，其中美国、日本、德国、俄罗斯等国际发明专利38件，出版学术著作5部，发表SCI、EI等论文100余篇，国家杰出青年科学基金项目获得者，入选首批国家“万人计划”科技创新领军人才、国家科技部创新领军人才、国家百千万人才工程国家级人选，获何梁何利科学与技术青年创新奖、全国创新争先奖状、国务院政府特贴等。指导培养硕士、博士研究生、博士后60余人。