1987年，从吉林大学固体物理专业毕业后，继续在化学系物理化学专业就读硕士。
1990年，获得硕士学位后继续在校攻读博士学位。
1992年，作为中日联合培养的博士生公派去日本东京大学学习，师从国际光化学科学家藤岛昭。
1994年，获得吉林大学博士学位后继续在东京大学做博士后研究。
1996年，进入日本科技厅神奈川科学技术研究院工作。
1998年，获得日本文部省颁发的青年特别奖励基金，同年入选中国科学院百人计划。
1999年，进入中国科学院化学研究所工作。
2001年，获得国家杰出青年科学基金资助。
2004年，兼任国家纳米科学中心首席科学家。
2008年，兼任北京航空航天大学化学与环境学院院长。
2009年，当选中国科学院院士。
2012年，当选发展中国家科学院院士。
2016年，当选为美国国家工程院外籍院士。
2022年05月26日，当选为澳大利亚科学院外籍院士。
2003年，荣获第八届“中国青年科技奖”。
2005年，荣获“国家自然科学二等奖”。
2015年，荣获第三届“中国国际纳米科学技术会议奖”。
2016年05月29日，荣获第21届“日经亚洲奖”科技奖。
2017年，荣获“全国创新争先奖”。
2018年09月，荣获“求是杰出科学家奖”。
