1962.12月出生于河南，籍贯湖南。现任中国科学院高能物理研究所粒子天体物理中心主任、中国科学院粒子天体物理重点实验室主任，兼任中国科学院国家天文台空间科学部首席科学家和X射线成像实验室主任、中国科学院新疆天文台研究员、国防科技大学教授。
1984获清华大学学士学位；1989年获英国南安普敦大学博士学位；1989－1992美国宾西法尼亚大学博士后；1992-1998美国太空总署马歇尔太空飞行中心及大学空间研究会高级科学家；1998-2014美国阿拉巴马大学亨茨维尔校区助理教授、副教授、教授（2002年后停薪留职）；2002-2009年任清华大学特聘教授。

天宫二号空间实验室伽马暴偏振实验、“慧眼号”硬X射线调制望远镜（HXMT）卫星、规划中的eXTP空间天文台和HERD中国空间站高能宇宙辐射探测等大型空间科学项目以及中国载人航天工程空间天文与天体物理领域专家组首席科学家，中法合作SVOM空间天文卫星中方副首席和GRM仪器负责人。研究方向主要包括高能天体物理、粒子天体物理、空间天文、黑洞、中子星、宇宙演化。在Nature、Science等国内外著名学术期刊发表学术论文约三百篇，引用超过九千篇。

2007年获国家杰出青年基金资助和“赵九章优秀中青年科学奖”。2008年入选教育部长江特聘教授。2009年获意大利Ferrara大学“哥白尼科学家奖”。