1980年 - 1984年，在西安交通大学信息与控制工程系无线电技术专业学习。
1983年，加入中国共产党。
1984年 - 1985年，在上海外国语学院出国集训部，参加英语培训。
1985年 - 1989年，在英国帝国理工学院电子电气工程系学习，先后攻读通信工程专业硕士研究生、图像处理专业博士研究生。
1989年 - 1997年，在英国雷丁大学计算机科学系工作，先后担任博士后、研究员、高级研究员、讲师。
1994年，通过公开竞聘获得英国雷丁大学终身教职，还被差额选举为英国第七届机器视觉和模式识别学会10位执行理事之一，成为该会有史以来第一位非英国籍理事。
1996年，入选中国科学院百人计划。
1997年 - 2000年，担任中国科学院自动化研究所研究员、模式识别国家重点实验室主任、所长助理。
2000年 - 2007年，担任中国科学院自动化研究所所长。
2007年 - 2012年，担任中国科学院副秘书长。
2012年 - 2015年，担任中国科学院副秘书长、国际合作局局长。
2015年 - 2016年，担任中国科学院副院长、党组成员。
2016年 - 2022年10月19日，担任中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室副主任。
2022年09月起，担任南京大学党委书记。
2001年，荣获中国青年“五四”奖章。
2013年11月，当选为中国科学院院士。
2014年，当选为英国皇家工程院外籍院士、发展中国家科学院（TWAS）院士。
2016年，当选为巴西科学院通讯院士。
2022年08月，荣获国际模式识别领域最高奖——傅京孙奖。
2004年，科研项目《动态序列图像理解》荣获“北京市科技进步一等奖”。
2004年，科研项目《视觉计算理论与算法研究》荣获“国家自然科学二等奖”。
2004年，科研项目《数字水印技术及其在版权保护和多媒体安全中的应用》荣获“北京市科技进步三等奖”。
2005年，科研项目《虹膜图像获取与识别技术》荣获“国家技术发明二等奖”。
2008年，科研项目《实时智能视频监控预警系统及应用》荣获“北京市科技进步三等奖”。
2011年，科研项目《面向安全监控的视频内容理解技术与应用》荣获“国家科技进步奖二等奖”。
