1989年7月，毕业于中国科学技术大学，获理学学士学位。
1992年7月，毕业于中国科学技术大学，获硕士研究生学位。
2005年7月，获得中国科学院紫金山天文台理学博士学位。
2006年7月，获得紫金山天文台空间探测博士学位。
1992年8月，进入紫金山天文台进行科研工作。
1998年，被派往德国学习。
2002年12月，出任中国科学院紫金山天文台空间天文研究部副主任、研究员。
2014年1月至2019年2月，担任中国科学院紫金山天文台副台长。
2019年2月，担任中国科学院紫金山天文台台长，并当选为中国科学院院士。
2020年9月，担任中国科学院国家天文台台长。
2023年4月至2024年10月，任中国科学院副院长、党组成员。
2024年10月，担任中国科学技术大学校长、党委副书记。
2006年，荣获“江苏省五四青年奖章”。
2008年，荣获“江苏省五一劳动奖章”。
2011年，荣获“全国五一劳动奖章”。
2017年，荣获“全国创新争先奖”。
2018年，荣获“中国天文学会张钰哲奖”。
1998年，在德国学习期间取得观测方法的突破——采用高能量分辨的薄探测器也能探测高能电子，大大压缩探测器的体量和成本。
2004年，项目《伽玛射线谱仪》荣获“国家科技进步二等奖”。
2008年，项目《嫦娥一号卫星伽玛射线谱仪》荣获“江苏省科技进步奖二等奖”。
2011年，项目《空间探测暗物质粒子》荣获“江苏省科技进步奖一等奖”。
2012年，项目《高能电子宇宙射线、伽马射线观测结果及技术方法》荣获“国家自然科学二等奖”。
2012年，项目《伽玛射线谱仪》荣获“国家科技进步特等奖”。
2015年，项目《粒子激发X射线谱仪在嫦娥三号巡视探测器中的应用》荣获“北京市科技进步奖二等奖”。
2015年，作为首席科学家提出并领导实施了“悟空”号暗物质粒子探测卫星项目，实现中国天文卫星零的突破。
2016年，项目《嫦娥二号伽马射线谱仪》荣获“江苏省科技进步奖三等奖”。
2018年，项目《悟空号暗物质粒子探测器》荣获“江苏省科技进步奖一等奖”。
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