1982年01月，从大连理工大学毕业，获得工学学士学位。
1982年02月 - 1984年08月，在吉林省邮电工业总厂担任助理工程师。
1987年06月，从大连理工大学毕业，获得工学硕士学位。
1987年07月 - 1992年02月，担任大连海事大学讲师。
1996年03月，从日本东北大学毕业，获得博士学位。
1996年04月 - 1997年09月，担任日本科学技术振兴事业团研究员。
1997年10月 - 1998年09月，担任日本北海道大学客座教授。
1998年10月 - 2000年03月，担任日本东北大学助理教授。
1998年，入选中国科学院百人计划，并回到中国。
1999年09月，担任中国科学院化学研究所研究员。
2004年02月 - 2013年01月，担任中国科学院化学研究所所长、中国科学院分子科学中心主任。
2009年，当选中国科学院院士。
2010年，当选第三世界科学院院士。
2012年11月14日，当选为中共第十八届中央候补委员。
2015年03月 - 2017年06月，担任中国科学技术大学校长。
2017年05月，调任中国侨联党组书记。
2017年06月09日，出任中国侨联第九届委员会主席。
2018年09月，担任中国侨联第十届委员会主席。
2022年09月，当选中共二十大代表。
2022年10月，当选第二十届中央委员。
2005年，项目《固液界面分子纳米结构构筑及电化学扫描隧道显微镜研究》荣获“北京市科学技术一等奖”。
2007年，项目《超痕量芳香族硝基化合物的电化学检测》荣获“中国分析测试协会科学技术奖”。
2007年，项目《固液界面的分子组装与调控及电化学STM研究》荣获“国家自然科学二等奖”。
