1992年至1997年，在北京大学进行本科阶段学习。
1997年，保送北京大学人工生命专业硕士研究生，后又继续在北大攻读博士学位。
1999年，从事人类基因组计划中承担中国部分的数据分析工作。
2001年，在中国籼稻基因组计划中负责生物信息学分析部分。
2002年，获得北京大学生命科学学院理学博士学位。
2003年，作为"非典型性肺炎"早期诊断的主要参与者之一，在短时间内完成了四株与“SARS”密切相关的冠状病毒基因组解码工作。同时进行“非典型性肺炎”早期诊断的科研攻关，以最快速度将30万份免疫检测试剂盒免费送到防治SARS的第一线。
2007年06月至2008年11月，带领团队在深圳完成第一个黄种人基因组研究项目——“炎黄一号”。
2009年至2012年，带领科研团队完成国际大熊猫基因组计划、黄瓜基因组计划和桑蚕基因组重测序计划等一系列项目。
2012年，带队实施代谢性疾病与其他数量性状组学水平研究、单基因及个体水平肿瘤研究等项目。
2013年，带领团队成功收购美国上市公司：Complete Genomics。
2015年07月17日，辞去华大基因研究院院长、华大基因CEO职务。
2015年10月27日，在深圳创建碳云智能科技有限公司。
2002年，荣获中国科学院“重大创新贡献奖”。
2002年，荣获复旦大学“谈家桢基金生命科学九源奖学金一等奖”。
2002年，荣获香港求是科技基金会“杰出科技成就集体奖”。
2002年，荣获“中央国家机关优秀青年”称号。
2003年，荣获中国科学院“杰出科技成就奖”。
2008年，荣获第十届中国国际高新技术成果交易会“百名风云人物”称号。
2008年，荣获“广东省五一劳动奖章”。
2009年，荣获“广东省劳动模范”称号。
2010年，荣获“全国劳动模范”称号。
2011年，荣获“2011年深圳市技术发明奖”。
2011年，荣获第十二届“中国青年科技奖”。
2011年，荣获第十三届“广东青年五四奖章”。
2010年，荣获“2010年深圳市自然科学奖”。
2012年，荣获《自然》杂志“2012年科学界年度十大人物”称号。
2012年，荣获“2012年度广东省科学技术奖自然科学类二等奖”。
2012年，荣获深圳市盐田区“杰出人才奖”。
2013年，荣获复旦大学“谈家桢生命科学创新奖”。
2013年，荣获科学中国人“科学中国人2012年度人物”称号。
2013年，被汤森路透社评为“最热门科学人物之一”。
2013年，荣获“2012年度中国糖尿病十大最具影响力研究奖”。
2013年，荣获中国科协“周光召科技奖”。
2013年，荣获科学研究领域“影响世界华人大奖”。
2019年10月10日，以90亿元人民币财富位列《2019年胡润百富榜》第444位。
2020年02月26日，以100亿元人民币财富位列《2020世茂深港国际中心·胡润全球富豪榜》第2000位。
2022年03月，以70亿元人民币财富位列《2022家大业大酒·胡润全球富豪榜》第3031位。
2022年，以60亿元人民币财富位列《2022衡昌烧坊·胡润百富榜》第1050位。
2023年10月，以60亿元人民币财富位列《2023年·胡润百富榜》第1008位。
2024年10月，以55亿元人民币财富位列《2024年·胡润百富榜》第940位。
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