中国科学院院士，发展中国家科学院院士，北京大学博雅讲席教授，北京石墨烯研究院院长。中国化学会副理事长，中国国际科技促进会副会长。“物理化学学报”主编、“科学通报”执行主编。九三学社中央副主席、北京市委主委；全国政协常委、北京市政协副主席。

1983年毕业于长春工业大学，1984年留学日本，1990年获东京大学博士，1991－1993年东京大学和国立分子科学研究所博士后。1993年6月回北京大学任教，同年晋升教授。1993年获国家教委跨世纪优秀人才基金资助，1994年获基金委杰出青年科学基金资助，1999年受聘长江学者奖励计划特聘教授，2004年当选英国物理学会会士，2011年当选中国科学院院士，2013年首批入选中组部“万人计划”杰出人才，2014年当选英国皇家化学会会士，2015年当选发展中国家科学院院士，2016年当选中国微米纳米技术学会会士，2020年当选中国化工学会会士和中国化学会会士。

主要从事纳米碳材料、二维原子晶体材料和纳米化学研究，发表学术论文700余篇，申请中国发明专利150余项，主编出版专著、译著、科普著作、个人文集、丛书、行业研究报告12部。现任国家自然科学基金“石墨烯制备基础科学中心”学术带头人，曾任国家攀登计划（B）、973计划、纳米重大研究计划项目首席科学家、国家自然科学基金“表界面纳米工程学”创新研究群体学术带头人。2008、2017获国家自然科学二等奖，2012年获中国化学会-阿克苏诺贝尔化学奖、宝钢优秀教师特等奖，2016年获日本化学会胶体与界面化学年会Lectureship Award和北京大学方正教师特别奖，2017年获“北京市优秀教师”称号，2018年获ACS NANO Lectureship Award，2020年获北京大学“国华杰出学者奖”，2021年获“第八届纳米研究奖”和“兴证全球奖教金”师德优秀奖，2022年获中国化学会京博科技卓越奖和IGA石墨烯行业终身荣誉奖等奖励。