1982年、1985年，在内蒙古大学获物理学学士和硕士学位。1988年，在中国科学院物理研究所获博士学位。1989年至1998年，在德国马普学会量子光学所和英国卢瑟福.阿普尔顿实验室从事科研工作。1999年1月，任中国科学院物理研究所研究员、光物理重点实验室主任和物理研究所副所长。2003年，任中国科学院基础科学局局长。2006年11月27日，任上海交通大学校长，成为该学校自1949年后最年轻的一位校长。2007年10月21日，在中国共产党第十七次全国代表大会上，当选中共中央候补委员。2012年11月14日，在中国共产党第十八次全国代表大会上，再次当选中共中央候补委员。2017年2月22日，卸任上海交通大学校长。2017年2月28日，任中国科学院副院长，中国科学院大学党委书记。