湖南省沅陵县人，1962年10月出生于沅陵县邓家岭一个小山村。该村只有5户人家，要跑出10多里山路，才能见到公路。艰苦的生活环境和对山外生活的向往，激励他刻苦读书，成为镇中学的优秀学生。1978年考入北京大学，攻读生物专业。爬惯了武陵山脉崎岖山路的双腿，跋涉在高新技术领域之中同样坚实有力，7年时间完成了生物学学士、硕士学位。1985年到美国加利福尼亚大学伯克利分校做半年的植物光合作用研究工作，随后获得学校的优秀生奖学金，留校攻读博士学位，专攻对叶绿体基因表达的调控研究。伯克利分校是美国一流高等学府，一般博士生要求在6年时间内写出两篇学术论文，他4年时间撰写了6篇论文，发表在《细胞》、《植物细胞》、《欧洲分子生物学会杂志》、《美国科学院院志》等刊物上，提前获得博士学位。
科学界唯有创新值得尊重和提倡。他对叶绿体基因表达调控研究的新见解，由1987年的《生化》、《细胞》杂志发表出来后，引起传统观念的震荡，也给美国教授们留下深刻印象，推荐这个中国学生获得美国生命科学基金会的博士后奖学金。10多万美元的奖学金，使他得以在美国农业部与伯克利分校合办的研究所里进行博士后研究工作。他以尼芥兰草为样品，研究光信息在植物体内的转换和传导机制的课题。经过多次失败，反复实验，终于培育成功尼芥兰草的光性状突变植株，于1992年单体分离培养出第一个光性状调控基因COP1，测定了它的分子结构、作用和精确位置，实现了该项目研究的突破。
他是世界著名的基因结构发源地——长岛冷泉港试验室高级研讨组的三个主持人之一。他在教学方面也成果迭出，编写和讲授了把植物学最新成果溶入本科生遗传学、细胞分子生物学专业课的新课程，为研究生开设了《植物遗传和发育》专业课。
1995年8月28日，美国白宫宣布30位青年学者获得克林顿总统颁发的“1995年总统教授专家奖”。这是一项美国国家奖。获奖者还可以连续5年每年获得美国国家科学基金会10万美元研究拨款的权利。美国政府通过这一奖项，为21世纪培养最优秀的科技人才。他从上千名候选人中脱颖而出，荣获美国总统奖，被耶鲁大学生物系破格晋升为教授，主持该校一个大型实验室的研究工作。
功成名就之后，他不忘祖国人民的养育之恩，多次回国讲学和交流生物工程新技术，以报效祖国的科学事业。
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