1979年09月至1983年07月，就讀于上海鐵道大學(xué)（現(xiàn)同濟(jì)大學(xué)）電氣工程系電氣工程專業(yè)，畢業(yè)并獲得學(xué)士學(xué)位。
1983年07月至1986年12月，擔(dān)任鐵道部資陽(yáng)內(nèi)燃機(jī)車廠柴油機(jī)分廠助理工程師。
1986年12月至1995年12月，擔(dān)任西南政法大學(xué)司法鑒定中心助理工程師。
1988年03月至1989年03月，擔(dān)任英國(guó)思克萊德大學(xué)化學(xué)系訪問(wèn)學(xué)者。
1989年03月至1992年10月，就讀于英國(guó)思克萊德大學(xué)化學(xué)系法醫(yī)科學(xué)專業(yè)，畢業(yè)并獲得博士學(xué)位。
1992年11月至1993年03月，在英國(guó)思克萊德大學(xué)化學(xué)系司法醫(yī)科專業(yè)從事博士后研究工作。
1993年04月至1994年11月，在英國(guó)阿伯丁大學(xué)分子及細(xì)胞生物學(xué)系從事博士后研究工作。
1994年11月至1996年06月，在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)病理及實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)系從事博士后研究工作。
1996年06月至1996年11月，擔(dān)任美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究助理教授。
1996年12月至1999年03月，擔(dān)任美國(guó)Nanogen公司資深科學(xué)家暨工程師、首席科學(xué)家暨工程師及首席研究員，美國(guó)AVIVA公司技術(shù)總監(jiān)。
1999年03月，擔(dān)任清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系講席教授、博士生導(dǎo)師。
2000年09月，擔(dān)任生物芯片北京國(guó)家工程研究中心主任。
2009年，當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。
2015年，當(dāng)選為國(guó)際歐亞科學(xué)院院士。
2019年，被聘為中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)部委員。
2020年，當(dāng)選為中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院學(xué)部委員。
2024年03月，當(dāng)選美國(guó)醫(yī)學(xué)與生物工程院會(huì)士。
2003年，獲“全國(guó)留學(xué)回國(guó)人員先進(jìn)個(gè)人”稱號(hào)。
2004年，獲“杰出青年成果轉(zhuǎn)化獎(jiǎng)”。
2004年，獲“中國(guó)青年科技獎(jiǎng)”。
2008年，獲第一屆“談家楨生命科學(xué)獎(jiǎng)（創(chuàng)新獎(jiǎng)）”。
2008年，獲“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)（青年創(chuàng)新獎(jiǎng)）”。
2010年，獲首屆中國(guó)留學(xué)人才歸國(guó)創(chuàng)業(yè)騰飛獎(jiǎng)“十大杰出人物”稱號(hào)。
2014年，獲“中國(guó)科學(xué)年度新聞人物”稱號(hào)。
2014年，獲第十屆“光華工程科技獎(jiǎng)（工程獎(jiǎng)）”、首屆“中國(guó)杰出工程師獎(jiǎng)”。
2016年，獲第九屆“談家楨生命科學(xué)獎(jiǎng)（成就獎(jiǎng)）”。
2016年，被評(píng)為“北京十大榜樣”。
2018年，獲中國(guó)出生缺陷干預(yù)救助基金會(huì)“科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”、首屆“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。
2020年，獲“北京市抗擊新冠肺炎疫情先進(jìn)個(gè)人”、第二屆“全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)”。
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