1978年03月 - 1984年09月，在哈爾濱工業大學學習。
1984年09月 - 12月，在中國煤炭科學研究院北京煤炭化學研究所工作。
1984年12月 - 1987年08月，在中國科學院化工冶金研究所博士研究生學習。
1987年08月 - 1990年04月，分別赴美國紐約市立大學、瑞士蘇黎世聯邦理工學院從事博士后研究工作。
1990年04月 - 2001年04月，在中國科學院化工冶金研究所工作，歷任助理研究員、副研究員、研究員、副主任、副所長、所長。
1999年，當選中國科學院院士。
1999年10月 - 2004年05月，任中國科學院過程工程研究所所長。
2003年，當選第三世界科學院院士。
2004年02月 - 2016年12月，任中國科學院副院長、黨組成員。
2006年，當選瑞士工程院外籍院士。
2011年，當選英國皇家工程院院士。
2011年05月，任中國科學技術協會副主席。
2012年，當選澳大利亞技術科學與工程院外籍院士。
2014年09月，任國際科學理事會副主席。
2017年12月 - 2018年02月，任國家自然科學基金委員會黨組書記。
2018年02月 - 2018年03月，任國家自然科學基金委員會主任、黨組書記。
2018年03月 - 2022年11月11日，任國家自然科學基金委員會黨組書記。
2018年03月，任科學技術部黨組成員、國家自然科學基金委員會主任。
2022年07月，任北京市科學技術協會主席。
1989年，榮獲“中國科學院自然科學一等獎”。
1989年，榮獲“國家自然科學二等獎”。
1993年，榮獲“中國科學院自然科學一等獎”。
1995年，榮獲“國家自然科學三等獎”。
2001年，榮獲“中國科學院技術發明一等獎”。
“863”計劃能源領域專家委員會主任
中華全國青年聯合會副主席
能源研究會副會長
國際循環流化床顧問委員會召集人
《Powder Technology》《Advances in Chemical Engineering》編委
《Chemical Engineering Science》《Advanced Powder Technology》國際顧問
