1982年获湖北大学学士学位（生物学），此后分别在中科院武汉病毒所和中科院微生物所获硕士学位（微生物学，1985）和博士学位（生物化学，1995）。1993年起任中科院武汉病毒所研究员。1992年-2002年先后担任中科院武汉病毒所和中科院武汉分院领导职务，而后担任科学技术部基础研究司司长，从事国家基础研究宏观管理。2013年调至中科院生物物理所，担任研究员。2021年开始牵头筹建深圳理工大学合成生物学院。从事生物传感、纳米生物学、合成生物学、分析微生物学等领域交叉研究。发掘微生物天然生物纳米元件，创建功能多样的生物传感体系；创建红色至近红外荧光蛋白分子传感和多色荧光标记系统，实现超高分辨病毒-宿主细胞互作动态示踪和细胞分子事件可视化；创建高内涵病原分析传感系统和高通量蛋白芯片平台，为结核病和新冠肺炎等重大传染病防控作基础性贡献。发表科研论文300余篇、专著《生物传感器》（化学工业出版社，2005）等。