| 祖籍湖南浏阳，1954年2月出生于北京。1969年1月至1973年8月在陕西省延川县冯家坪公社聂家坪大队插队。1976年西北工业大学材料与热加工系毕业。1976年5月加入中国共产党。1976年12月至1978年5月在江西省上饶地区景波机械厂担任工艺员。1978年5月至2004年8月在清华大学机械工程系、工程力学系任教。先后在清华大学和美国布朗大学分别获硕士、博士学位。历任清华大学教授、工程力学系主任、航天航空学院常务副院长、学术委员会委员。教育部长江学者特聘教授，国务院学位委员会办公室主任，教育部学位管理与研究生教育司司长。2003年当选为中国科学院院士。2004年当选为第三世界科学院院士。2006年8月起担任浙江大学校长。
他长期从事宏微观断裂力学、细观与纳米力学、力电耦合失效等的研究。其代表性研究成果有：在断裂力学研究中，得到准三维裂纹尖端场的解析解，证明界面裂纹扩展可能超越下瑞利波；在细观与纳观力学研究中提出细观塑性理论；发展了连续介质力学与分子动力学之间的跨层次算法，并模拟了从裂尖发射的原子点阵位错运行转变为连续介质位错群的现象；提出准解理断裂理论，解释了裂纹钝化后再出现解理的现象；提出电致断裂的非线性力学机理模型、畴变增韧模型、畴变电致疲劳模型和电致质流失稳模型。通过多年的研究和积累，他出版了一系列论著。其中，《细观塑性力学及其应用》和《力电失效学：电致失效，力电耦合，区位转换，质流失稳》为Springer出版社出版。
他在学术界的多项研究成果为他赢得了多项奖励，如1988年获北京市五四奖章和中国青年科技奖，1992年获中华人民共和国国务院颁发的“政府特殊津贴”，1994年获得中国青年科学家奖，同年获得“国家具有突出贡献的中青年专家”称号。他还是首批进入“百千万人才工程”的科学家之一。他的研究成果得到了国外学界的认同，2001年起，他被聘任为俄罗斯宇航科学院院士。
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