1956年11月生于重庆，籍贯江苏武进。

1982年毕业于西南师范大学，同年考入中国科学院水生生物研究所，师从黎尚豪院士，1984年公派留美学习，1990年获美国德克萨斯大学博士学位。1994年回国在北京大学生命科学学院任教，先后任副教授、教授，生命科学学院副院长。

2007年11月，出任中国科学院水生生物研究所常务副所长（法定代表人）。2007年12月当选中国科学院院士。
2008年11月，出任中国科学院水生生物研究所所长（法定代表人）。
中国植物学会常务理事，中国植物生理学会常务理事，中国中学生生物学竞赛委员会主任。
致公党党员，2007年12月当选致公党第十三届中央委员会常务委员。
2008年1月当选中国人民政治协商会议第十一届全国委员会委员。

长期从事藻类生物学研究，对蓝藻细胞分化和格式形成有系统研究，尤其对蓝藻异型胞分化中的信号转导和基因表达调控有深入研究。揭示了钙结合蛋白和钙离子信号在蓝藻细胞分化中起到的重要调控作用。对蓝藻藻胆体吸收光能在两个光系统间的分配与调节开展了系统研究，对揭示藻胆体吸收光能向光系统传递的途径和调控方式有重要贡献。