1982年1月本科毕业于大连理工大学，1996年3月在日本东北大学获博士学位，曾任日本科学技术振兴事业团研究员、日本东北大学及北海道大学的助理教授及访问教授等。1998年到中国科学院化学研究所工作。2000年获得国家杰出青年基金支持。2004年2月至2013年1月曾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。2012年11月14日，当选为中共第十八届中央候补委员。现任中国科学院化学研究所研究员, 博士生导师,中国科学院院士,第三世界科学院院士，中国科学院分子纳米结构与纳米技术重点实验室主任,中国科学院化学研究所学术委员会主任，中国科学院大学化学化工学院院长，北京分子科学国家实验室(筹)主任。
长期从事物理化学、电化学、能源材料与电源、纳米科学技术等相关基础科学和应用研究。将实验、仪器改造和理论研究相结合，开展了电化学反应、分子组装和调控等研究，提出了基于不同相互作用的表面分子吸附和组装规律，并应用于表面纳米图案化、分子组装结构转化和原子分子迁移等科学技术问题研究。同时，探索了电化学和纳米科学交叉研究新方向，致力于纳米材料在能源和环境保护中的应用研究。在包括Acc. Chem. Res.，PNAS， Angew. Chem.，JACS等学术刊物发表论文260余篇。获得过国家自然科学基金委员会"杰出青年基金"资助。 应邀担任Acc. Chem. Res., JACS, Adv. Mater., Chem. Mater., ChemComm., PCCP, 中国科学-化学等学术期刊的主编、编委或顾问编委。曾获发展中国家科学院化学奖，国家自然科学奖二等奖，北京市科学技术一等奖，中国分析测试协会科学技术一等奖以及中国化学会-巴斯夫青年知识创新奖等奖项。获得中央国家机关五一劳动奖章，全国先进工作者等荣誉称号。被选为英国皇家化学会"Fellow"，中国化学会副理事长，中国电化学会主任，环太平洋国际化学大会国家代表，SPM系列国际会议组委会委员，中国侨联副主席，全国侨联专家委员会主任，中国科学院侨联主席等。
