1966年1月生于江苏盐城，1981至1985年在南京师范大学学习，获学士学位。1985至1991年在中国科学技术大学学习，分获硕士、博士学位。毕业后留校任教。曾在意大利Padova大学、Cagliari大学、国际理论物理中心、香港科技大学、东京大学、香港大学和新加坡国立大学等单位工作和访问。1996年起任中国科学技术大学教授。1997年任中国科学院选键化学重点实验室副主任，2004年任合肥微尺度物质科学国家实验室理论与计算科学研究部主任, 2009年任化学与材料科学学院执行院长。2017年1月任中国科学技术大学校长助理，2018年4月任中国科学技术大学副校长。

长期从事理论与计算化学的教学和研究工作。一直致力于发展与应用第一性原理计算方法与模型研究小分子，原子团簇，固体表面与界面和纳米体系的结构和性质，注重和相关实验研究的配合与合作。 已发表学术研究论文四百余篇，论文被他引一万余次。获得国家杰出青年科学基金资助，受聘教育部“长江学者奖励计划”特聘教授， 担任基金委创新群体负责人和国家重点研发计划项目首席科学家。应邀担任WIREs Computational Molecular Science和物理化学学报的副主编，Phys. Rev. X、Theoretical Chemistry Accounts、The Journal of Physical Chemistry、中国科学和化学物理学报的编委。入选美国物理学会（APS）的Fellow。

现任安徽省第十三届人大常委，农工民主党安徽省副主委，全国中学生“英才计划”化学学科工作委员会秘书长。