1991年起就讀于北京理工大學(xué)本科，1995年保送本校研究生，后被公派至東京農(nóng)工大學(xué)做聯(lián)合培養(yǎng)博士生，2000年赴美國密蘇里大學(xué)（羅拉）做博士后研究，2001年在密蘇里大學(xué)(羅拉)擔(dān)任副研究員，2003年任密蘇里大學(xué)（羅拉）助理研究教授，2006年，被聘為北京理工大學(xué)教授,2007年任美國國家科學(xué)基金會(huì)審評委（NSF Review Panelist），2009年任北京理工大學(xué)第一屆機(jī)械與運(yùn)載學(xué)部副主任，同年任國家自然科學(xué)基金/中國科學(xué)院機(jī)械學(xué)科“十二五”規(guī)劃“高能束激光與特種能場制造科學(xué)”領(lǐng)域負(fù)責(zé)人，2010年獲國家杰出青年科學(xué)基金，同年組建激光微納制造研究所并任所長（該所入選國家自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃【納米制造的基礎(chǔ)研究】首批聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室），2011年獲“北京青年五四獎(jiǎng)?wù)隆�，同年入選為國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目首席科學(xué)家，2012年入選863計(jì)劃 “十二五”微納制造主題專家，同年，兼任機(jī)械與車輛學(xué)院副院長。2013年，入選“非硅微/納制造”教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人，同年，入選“國家特支計(jì)劃（萬人計(jì)劃）”首批國家科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，同年，任北京理工大學(xué)第二屆機(jī)械與運(yùn)載學(xué)部副主任。2014年，獲批國家自然科學(xué)基金委“納米制造的基礎(chǔ)研究”重大研究計(jì)劃集成項(xiàng)目，同年獲得教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（第一完成人）。2015年，擔(dān)任北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院院長。同年，作為申請人和大會(huì)執(zhí)行主席承辦了“激光制造科學(xué)與工程前沿”香山科學(xué)會(huì)議。2016年，獲國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)（第一完成人）。同年，當(dāng)選第七屆教育部科技委學(xué)部委員。同年，任“增材制造與激光制造”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃總體專家組組長。2017年，參與《10000個(gè)科學(xué)難題-制造卷》編輯，負(fù)責(zé)高能束與特種加工方向，參與《大百科全書》機(jī)械工程部分編輯，負(fù)責(zé)光制造方向和高能束制造方向，同年獲“何梁何利”科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)。2018年，入選美國機(jī)械工程學(xué)會(huì)會(huì)士（ASME Fellow）、美國光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士（OSA Fellow）、國際納米制造學(xué)會(huì)會(huì)士（ISNM Fellow），美國加州大學(xué)伯克利分校Russell Severance Springer Professor（榮譽(yù)杰出教授）。同年，獲教育部技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（第一完成人）。2019年，被聘為北京航空航天大學(xué)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。同年，擔(dān)任復(fù)雜微細(xì)結(jié)構(gòu)加工技術(shù)國家級創(chuàng)新中心主任。

作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人承擔(dān)科技部973項(xiàng)目、國家重大科技專項(xiàng)課題、國家自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃集成項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目、國家杰出青年科學(xué)基金、教育部重大培育項(xiàng)目、科技部863課題等。

獲國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)（第一完成人）、何梁何利科技創(chuàng)新獎(jiǎng)、教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（第一完成人）、教育部技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（第一完成人）、北京市青年五四獎(jiǎng)?wù)隆９舶l(fā)表SCI檢索論文240篇，影響因子12以上24篇。做主流國際大會(huì)Keynote/Plenary/Invited報(bào)告60次。已授權(quán)專利24項(xiàng)（第一發(fā)明人23項(xiàng)）。

兼任美國加州大學(xué)伯克利分校Russell Severance Springer Professor（榮譽(yù)杰出教授）、美國內(nèi)布拉斯加（林肯）大學(xué)（University of Nebraska-Lincoln）客座教授、美國密蘇里大學(xué)理工學(xué)院（Missouri University of Science and Technology）[原密蘇里大學(xué)（羅拉）University of Missouri-Rolla] 客座教授 、美國機(jī)械工程學(xué)會(huì)會(huì)士（ASME Fellow）、美國光學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士（OSA Fellow）、國際納米制造學(xué)會(huì)會(huì)士（ISNM Fellow）、美國國家科學(xué)基金納米制造會(huì)審評委（Review Panelist）、工業(yè)和信息化部“非硅微納制造”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、北京航空航天大學(xué)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任、復(fù)雜微細(xì)結(jié)構(gòu)加工技術(shù)國家級創(chuàng)新中心主任、中國光學(xué)工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事、 Microsystems & Nanoengineering（Nature旗下）Editor、Research（Science合作期刊）Associate Editor、Scientific Reports（Nature旗下）編委、Journal of Laser Applications Senior Editor、Frontiers of Mechanical Engineering編委、《中國機(jī)械工程》編委、《中國激光》常務(wù)編委、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)編委等職。