1970.09—1974.09^[1]，内蒙古生产建设兵团二师十八^[2]团机运连司机、文书；

1974.09——1978.01，北京大学化学系催化专业学习；

1978.01——1978.10，中国科学院长春应用化学研究所研究实习员；

1978.10——1981.12，中国科学院化学研究所结构化学专业硕士研究生、研究实习员；

1981.12——1985.09，中国科学院化学研究所结构化学专业博士研究生、助理研究员；

1985.09——1987.11，美国加州理工学院博士后和访问学者，在喷气推进实验室从事真空扫描隧道显微境（STM）研究；

1987.11——1992.07，中国科学院化学研究所助理研究员、副研究员、研究员、STM实验室主任（1991.10—1992.04 日本东北大学金属材料研究所客座教授）；

1992.07——1996.03，中国科学院化学研究所副所长，党委委员；

1996.03——2004.12，中国科学院副院长，党组成员（1995.06—2003.12 兼第三、四届欧美同学会副会长，1995.07—2000.07 兼全国青联副主席，1996.05—2006.10 兼中国青年科技工作者协会会长，第25、26届中国化学会理事长，1997年当选为中国科学院院士、第三世界科学院院士，1999国务院学位委员会委员，2001.01 兼中国科学院研究生院院长，1997.03—1997.05 在中央党校进修一班学习，2001年6月和2006年5月分别当选第六届、第七届中国科学技术协会副主席，2002.03—2002.05中央党校进修一班学习）；

2004.12—2011.02，中国科学院常务副院长、党组副书记（正部长级），第五届化学学部主任（2005亚太材料学会副主席，2006美国科学院外籍院士，2007英国皇家化学会荣誉会士）；

2011.02—，中国科学院院长，党组书记，学部主席团执行主席（2011.05被授予中国科协荣誉委员。2012.03被推选为丹麦皇家文理科学院外籍院士。2012兼中国科学院大学校长。2012.09当选新一届发展中国家科学院院长，于2013.01.01正式就任，是发展中国家科学院成立近30年来首位中国籍科学家担任院长）。

2012年11月14日，当选为中共第十八届中央委员。

中共十五大、十六大、十七大代表，中共第十五届、十六届、十七届中央委员会候补委员，十八届中央委员会委员。