美国康乃尔大学汤普逊植物研究所从事博士后工作。1994年回国工作，历任中国科学院遗传研究所所长助理、所长，遗传与发育生物学研究所所长。2004年1月，任中国科学院副院长、党组成员，兼任中国遗传学会理事长。2011年10月，任农业部党组成员、副部长兼中国农业科学院院长。2016年12月，不再担任农业部副部长、中国农业科学院院长。2018年2月24日，当选为第十三届全国人大代表。