1952年考入东北人民大学（现吉林大学）物理系，1955年转入北京大学技术物理系，1956年毕业于北京大学技术物理系。毕业后到中国科学院原子能科学研究院工作，1956～1959年任该院研究实习员。1959～1964年在苏联杜布纳联合原子核研究所工作。1964年7月回国后到第二机械工业部第九研究设计院（现中国工程物理研究院）工作。曾任九院实验部31室副主任、高功率激光物理国际实验室顾问、国家高技术863项目顾问。1986年被聘为研究员。曾任上海高功率激光联合实验室主任（1986）、中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所所长（1988）。2002年被聘为同济大学理学院院长。2005年任同济大学理学部主任。曾获国家科技进步奖一等奖1项、二等奖2项、三等奖1项；上海市及国防科技进步奖一等奖7项，二等奖若干项；光华科技一等奖1项；何梁何利科学与技术奖；大阪大学ILE进步奖。1999年当选为中国科学院院士。

长期从事核物理和激光等离子体物理实验研究。20世纪60年代初在苏联杜布纳联合原子核研究所研制含镉大液体中子闪烁探测器，实现较高精度测量共振中子裂变参数。60年代中期在核试验测试中，采用优化设计的气体契仑科夫探测器，实现高本底下高能γ射线测量，并据此确定热核反应时间过程。80年代初，主持中国激光聚变研究实验工作，领导研制十余种诊断设备，组织多轮总体实验，做了大量开创性工作。80年代后期对中国X光激光研究的开拓、发展及跻身国际先进行列作出了重要贡献，创造并实现双靶对接、多靶串接、空间限束等方案，解决了远距离多靶串接等技术难题，显著提高输出X光激光的质量和料率。曾赴日合作研究，应用均匀线聚焦和双靶对接技术，获得增益饱和的类镍激光。20世纪90年代，组织领导“神光Ⅱ”高功率激光聚变装置的研制。