一九七九年五月，黄志伟出生于江苏省如皋市吴窑镇。二零零三年，他自兰州理工大学化学工程与工艺专业顺利毕业，取得学士学位。同年起至二零零八年，黄志伟进入北京生命科学研究所与中国农业大学联合培养的博士项目深造，期间完成学业并获得博士学位。二零零九年至二零一二年，他赴美国哈佛大学免疫与感染疾病系，在劳莉·葛礼谦（Laurie H. Glimcher）院士的实验室从事博士后研究工作，积累了丰富的科研经验。二零一一年，因其突出的学术潜力，黄志伟入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。二零一二年，他作为高层次引进人才受聘于哈尔滨工业大学生命科学与技术学院，担任教授职务。二零一四年，他先后获得国家优秀青年科学基金以及黑龙江省杰出青年科学基金的资助，科研工作得到进一步支持。二零一六年十月，黄志伟被任命为哈尔滨工业大学生命科学与技术学院院长，承担起学院发展的领导责任。二零一七年，他牵头成立了工业和信息化部“基因编辑系统与技术”重点实验室，并担任该实验室主任。二零一八年八月，他再获国家杰出青年科学基金资助，标志着其学术贡献获得国家级认可。二零二三年一月，黄志伟获得首批新基石研究员项目资助；同年八月，他入选中国科学院院士增选有效候选人名单，其学术生涯迈入新的阶段。
黄志伟教授在其研究工作中广泛采用了整合性的研究方法，这些方法涵盖了生物信息学、病毒学、免疫学、结构生物学以及小鼠遗传学等多个重要学科领域。他致力于从分子、细胞乃至个体水平等多个不同层次，以相对全面和系统的研究视野，深入探索适应性免疫系统的运作原理以及病毒对抗宿主免疫的复杂拮抗机制。其具体的研究方向主要包括以下几个方面：首先，是深入研究适应性免疫细胞在免疫应答中的具体功能及其背后精细的分子作用机制。其次，是系统地探究细菌体内固有的CRISPR-Cas防御系统以及与之对抗的噬菌体Anti-CRISPR系统的分子作用原理；并在此基础上，尝试设计与开发高效、特异性更强的新型基因编辑工具。再次，是关注在生理状态与病理状态下，人体微生态系统中病毒和细菌所扮演的角色、发挥的功能及其内在的作用机制。此外，还包括解析在免疫反应及感染性疾病发生发展过程中起关键作用的蛋白质或其复合物的精细三维结构，阐明其分子机制，并充分利用这些宝贵的结构信息，进行理性设计与优化，开发出能用于治疗相关疾病的小分子靶向药物。黄志伟教授长期专注于解析由抗原介导的免疫细胞受体信号转导过程及其精细的调控网络，旨在揭示适应性免疫反应所遵循的基本科学规律，从而为现代免疫疗法的创新与发展提供崭新的理论依据和潜在的技术支持。 在具体的科研成果方面，2013年6月，国际知名学术期刊《Science》在线发表了一篇题为《NLRC4蛋白自抑制机制的结构基础》（Crystal structure of NLRC4 reveals its autoinhibition mechanism）的研究论文，该研究揭示了NLRC4蛋白的自抑制机制。黄志伟在该项目中承担了关键的蛋白表达、纯化以及相关的生化行为表征等实验工作，为研究的成功做出了重要贡献。随后在2014年1月，《Nature》在线发表了由黄志伟团队主导完成的研究论文《艾滋病病毒Vif“劫持”人CBF-β和CUL5 E3连接酶复合物的分子机制》（Structural basis for hijacking CBF-β and CUL5 E3 ligase complex by HIV-1 Vif）。这项具有里程碑意义的研究，首次在原子层面上解析了艾滋病病毒毒力因子Vif的精细三维结构，成功破解了困扰该领域长达三十余年的科学谜团，为未来开发针对艾滋病病毒的靶向治疗药物开辟了一条全新的研发途径。 2016年4月，《Nature》再次在线发表了黄志伟团队取得的最新突破性研究成果《CRISPR-Cpf1结合crRNA的复合物晶体结构》（The crystal structure of Cpf1 in complex with CRISPR RNA）。该研究在全球范围内首次清晰地揭示了能够在人类细胞中进行高效基因编辑的CRISPR-Cpf1系统的工作机理，这一发现使得对DNA中特定基因进行诸如“关闭”、“恢复”和“切换”等精准的编辑“手术”成为可能，极大地推动了基因编辑技术的发展与应用。最近，在2022年8月18日，黄志伟课题组在国际顶级期刊《科学》（Science）上发表了题为《两种亚型的人类B细胞受体的冷冻电镜结构》（Cryo-EM structures of two human B cell receptor isotypes）的研究长文。该研究利用冷冻电镜技术，成功解析了两种人类B细胞受体同种型的精细结构，不仅揭示了BCR复合物各亚基的组装模式和抗原识别机制，还发现了一个有趣的现象：尽管不同亚型的BCR在细胞膜内的组装模式较为保守，但在细胞膜外的胞外区域却呈现出截然不同的组装方式，这为了解B细胞免疫应答的多样性提供了重要的结构基础。
在黄志伟教授的悉心指导下，他所带领的学生团队取得了丰硕的学术成果，其研究论文先后发表于《自然（Nature）》、《细胞研究（Cell Research）》、《自然结构与分子生物学（Nature Structural & Molecular Biology）》、《美国科学院院刊（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）》以及《基因组蛋白质组与生物信息学报（Genomics,Proteomics & Bioinformatics）》等知名学术期刊上。与此同时，团队在各类高水平竞赛与评选中也屡获殊荣，包括春晖创新奖特等奖、李昌奖、第二届国家开发银行科技创新团队奖学金、工信部创新奖学金一等奖、全国大学生生命科学创新创业大赛一等奖以及全国大学生生命科学竞赛一等奖等多项重要奖励。 在科研团队的日常运作中，黄志伟教授始终秉持亲力亲为的指导风格。他不仅亲自为每位学生选定研究方向、规划实验方案，还会细致地跟进实验过程，提供手把手的操作指导。他习惯于定期查阅学生的实验记录本，掌握第一手的研究进展，并坚持每日与学生进行深入的学术讨论，及时解决研究中遇到的难题。每当面临技术关键节点或复杂实验环节时，他常常亲自上阵，示范操作以确保实验的精确与可靠。此外，黄志伟教授善于规划与统筹，通常会在晚间便梳理好次日的工作思路，明确课题的推进阶段、待进行的实验内容以及每位学生的具体任务，从而确保整个研究团队能够高效、有序地向前推进。
黄志伟始终秉持着为国家科技事业创新奉献的坚定初心，自觉地将个人的学术发展与职业生涯同国家、民族的整体前途与命运深度融合，主动选择前往祖国更为需要的关键领域开拓进取、建立新功。他最终决定入职哈尔滨工业大学，在这片广袤而富有潜力的龙江大地上深深扎根，致力于在此开创并成就一番事业。在科研工作中，黄志伟展现出了令人敬佩的拼搏精神，堪称是一位不折不扣的“拼命三郎”。凭借其持续不懈的努力与深厚的学术积累，他在T细胞受体复合物的精细分子组装机制以及适应性免疫系统的内在工作原理等前沿研究方向上，取得了具有重要影响力的学术贡献。