Patrick Wincker a organisé et dirigé au Genoscope les programmes de séquençage de génomes aussi divers que variés : participation au séquençage du génome du poisson Tetraodon, puis du chromosome 14 humain et de plusieurs chromosomes d’Arabidopsis et du riz.
Il prend ensuite en charge des génomes complets, comme celui de la paramécie, du rotifère Adineta vaga, de la truffe, et de nombreux génomes de plantes comme la vigne, le cacaoyer, le colza ou le rosier.
A chaque fois son analyse révèle des particularités insoupçonnées comme la présence de polyploïdie cryptique.
Plus récemment il a développé en partenariat avec Tara Océans des programmes de métagénomique, qui lui ont permis de caractériser nombre d’espèces inconnues. Sa contribution originale est majeure et a ouvert la voie à de nombreuses études fondamentales ou appliquées.
L'Académie des Sciences lui rend hommage à l'occasion de la remise solennelle de son prix sous la Coupole de l'Institut de France, le 16 octobre 2018.