1982年毕业于山东大学数学系,1987年在中科院系统科学所获博士学位, 1987-1989在澳大利亚国立大学从事博士后研究。现任中科院数学与系统科学研究院研究员、中科院国家数学与交叉科学中心主任、中科院信息技术科学部主任、亚洲控制协会主席等。

曾任中科院数学与系统科学研究院院长、中国工业与应用数学会理事长、国务院学位委员会委员及数学学科评议组召集人、中科院学术委员会副主任、国际工业与应用数学大会主席，并多次担任国际自动控制领域学术大奖的评委会主席或委员等。

主要从事系统与控制领域的基础理论及相关应用研究，特别是自适应系统（包括自适应估计、自适应滤波、自适应控制、自适应博弈）、机器学习算法、非线性不确定系统、智能控制系统、博弈控制系统、大群体系统和复杂系统科学等方面的研究。

曾获国际自动控制联合会（IFAC）“青年作者奖”与“杰出服务奖”, ”中国十大杰出青年”，首届国家杰出青年科学基金, 中科院自然科学奖, 国家自然科学奖, 美国IEEE会士, 中国青年五四奖章，美国工业与应用数学会旗舰刊物（SIAM Review）特选（SIGEST）论文奖，苏步青应用数学奖等。2001年39岁当选中国科学院院士, 是当年最年轻的两位中科院院士之一。随后当选发展中国家科学院（TWAS）院士，瑞典皇家工程科学院外籍院士，国际自动控制联合会会士，并被瑞典皇家理工学院（KTH）授予荣誉博士学位。2019年获IEEE控制系统学会(CSS)颁发的最高奖“波德奖”(Hendrik W. Bode Lecture Prize）, 获奖理由是因为”对自适应控制、系统辨识、自适应信号处理、随机系统与应用数学领域的根本性与实际性(fundamental and practical)贡献”，是迄今获该项国际大奖的唯一华人科学家。

曾多次应邀在控制与数学领域国际顶级学术会议上做特邀报告，包括先后两次在三年一度的国际自动控制联合会(IFAC)世界大会上的大会报告（1999，2014），IEEE决策与控制会议（CDC）的大会报告（2019），四年一度的国际数学家大会（ICM）的邀请报告(2002)以及国际工业与应用数学大会（ICIAM）的邀请报告(2023)等。