1982年01月，從大連理工大學畢業，獲得工學學士學位。
1982年02月 - 1984年08月，在吉林省郵電工業總廠擔任助理工程師。
1987年06月，從大連理工大學畢業，獲得工學碩士學位。
1987年07月 - 1992年02月，擔任大連海事大學講師。
1996年03月，從日本東北大學畢業，獲得博士學位。
1996年04月 - 1997年09月，擔任日本科學技術振興事業團研究員。
1997年10月 - 1998年09月，擔任日本北海道大學客座教授。
1998年10月 - 2000年03月，擔任日本東北大學助理教授。
1998年，入選中國科學院百人計劃，并回到中國。
1999年09月，擔任中國科學院化學研究所研究員。
2004年02月 - 2013年01月，擔任中國科學院化學研究所所長、中國科學院分子科學中心主任。
2009年，當選中國科學院院士。
2010年，當選第三世界科學院院士。
2012年11月14日，當選為中共第十八屆中央候補委員。
2015年03月 - 2017年06月，擔任中國科學技術大學校長。
2017年05月，調任中國僑聯黨組書記。
2017年06月09日，出任中國僑聯第九屆委員會主席。
2018年09月，擔任中國僑聯第十屆委員會主席。
2022年09月，當選中共二十大代表。
2022年10月，當選第二十屆中央委員。
2005年，項目《固液界面分子納米結構構筑及電化學掃描隧道顯微鏡研究》榮獲“北京市科學技術一等獎”。
2007年，項目《超痕量芳香族硝基化合物的電化學檢測》榮獲“中國分析測試協會科學技術獎”。
2007年，項目《固液界面的分子組裝與調控及電化學STM研究》榮獲“國家自然科學二等獎”。
