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1956年11月生于重慶，籍貫江蘇武進。

1982年畢業于西南師范大學，同年考入中國科學院水生生物研究所，師從黎尚豪院士，1984年公派留美學習，1990年獲美國德克薩斯大學博士學位。1994年回國在北京大學生命科學學院任教，先后任副教授、教授，生命科學學院副院長。

2007年11月，出任中國科學院水生生物研究所常務副所長（法定代表人）。2007年12月當選中國科學院院士。
2008年11月，出任中國科學院水生生物研究所所長（法定代表人）。
中國植物學會常務理事，中國植物生理學會常務理事，中國中學生生物學競賽委員會主任。
致公黨黨員，2007年12月當選致公黨第十三屆中央委員會常務委員。
2008年1月當選中國人民政治協商會議第十一屆全國委員會委員。

長期從事藻類生物學研究，對藍藻細胞分化和格式形成有系統研究，尤其對藍藻異型胞分化中的信號轉導和基因表達調控有深入研究。揭示了鈣結合蛋白和鈣離子信號在藍藻細胞分化中起到的重要調控作用。對藍藻藻膽體吸收光能在兩個光系統間的分配與調節開展了系統研究，對揭示藻膽體吸收光能向光系統傳遞的途徑和調控方式有重要貢獻。