1982年，畢業(yè)于湖南師范大學(xué)化學(xué)專業(yè)并獲學(xué)士學(xué)位。
1985年，畢業(yè)于中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所物理化學(xué)專業(yè)并獲碩士學(xué)位。
1992年，畢業(yè)于美國密歇根大學(xué)物理化學(xué)專業(yè)并獲博士學(xué)位。
1996年，被佛羅里達大學(xué)化學(xué)系聘為助理教授。
2000年，擔(dān)任佛羅里達大學(xué)納米生物研究中心副主任。
2000年，受聘為湖南大學(xué)兼職教授。
2001年，佛羅里達大學(xué)化學(xué)系副教授。
2003年，佛羅里達大學(xué)化學(xué)系教授。
2004年，擔(dān)任佛羅里達大學(xué)研究基金會教授。
2005年，創(chuàng)立湖南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程中心。
2008年，受聘為佛羅里達大學(xué)V. T. and Louise Jackson Professor of Chemistry。
2009年，任湖南大學(xué)特聘教授。
2010-2015年，擔(dān)任湖南大學(xué)生物學(xué)院創(chuàng)院院長。
2010年至今，擔(dān)任化學(xué)生物傳感與計量學(xué)國家重點實驗室（湖南大學(xué)）主任，湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授，湖南大學(xué)生物學(xué)院教授。
2015年12月7日，當(dāng)選中國科學(xué)院院士 。
2016年11月，當(dāng)選為發(fā)展中國家科學(xué)院院士。
2017年8月，就任湖南大學(xué)副校長。
2018年12月3日，任湖南大學(xué)副校長，試用期滿，考核合格，正式任職。
2019年，擔(dān)任中國科學(xué)院大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院（浙江省腫瘤醫(yī)院）院長，中國科學(xué)院腫瘤與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所所長，當(dāng)選歐洲科學(xué)院院士
。
2020年，當(dāng)選湖南大學(xué)校務(wù)委員會副主任。
2020年5月，卸任湖南大學(xué)副校長。
1994年，獲“美國能源部杰出博士后研究者”稱號。
1997年，貝克曼基金會杰出青年獎。
1998年，惠塔克基金生物醫(yī)學(xué)工程獎。
2000年，“國家杰出青年基金（B）”獲得者。
2004年，“匹茲堡分析化學(xué)和光譜學(xué)成就獎”。
2017年2月，榮獲第十屆“湖南光召科技獎”。
2018年3月，獲美國化學(xué)會“光譜化學(xué)分析獎”。
2018年11月，獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎（化學(xué)獎）。
2019年，獲匹茲堡分析化學(xué)成就獎，生物分析化學(xué)杰出貢獻獎。
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