Tóm tắt quá trình công tác:- Trước 7/2007: Viện trưởng Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
- 7/2007 - 2/2008: Phó Chủ tịch Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
- 2/2008: Chủ tịch Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (nay là Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam).
- 1/2011: Tại Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XI của Đảng, đồng chí được bầu là Ủy viên Trung ương Đảng khóa XI.
- 2014: Viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Belarus (thuộc hệ thống Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô cũ).
- 1/2016: Tại Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XII của Đảng, được bầu là Ủy viên Trung ương Đảng khóa XII.
- 30/1/2021: Tại Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIII của Đảng, được bầu là Ủy viên Trung ương Đảng khóa XIII.
- 2/4/2021: Được trao Huân chương Bắc đẩu Bội tinh của Nhà nước Cộng hòa Pháp.
- 1/2025: Bộ Chính trị chỉ định tham gia Ban Chấp hành Đảng bộ Chính phủ nhiệm kỳ 2020-2025.
- 29/7/2025: Tại Đại hội đại biểu Đảng bộ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam lần thứ IX, nhiệm kỳ 2025-2030, tái đắc cử giữ chức Bí thư Đảng ủy Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, nhiệm kỳ 2025-2030.