中国科协副主席，中国科学院、中国工程院院士，应用光学专家。江苏苏州人。1936年毕业于清华大学物理系。1938年赴英国伦敦帝国学院留学，专攻应用光子学，1940年获硕士学位。1942年被英国伯明翰昌斯公司聘为助理研究员。1948年回国后，任2年大连大学应用物理系主任，后在长春光学精密机械研究所担任了30多年所长。还曾任哈尔滨科技大学校长，中国科学院仪器馆馆长，国防科委十五院副院长，中科院长春分院院长、电机所所长，吉林省第四届政协副主席，中国光学会、中国计量测试学会理事长，中国仪器仪表学会副理事长。1955年被选为中国科学院技术科学部委员。1978年加入中国共产党。1983年后曾任中科院科技部副主任、主任。1986年当选为中国科协第三届副主席。1993年5月当选为中国尖端技术与产业管理研究会名誉会长，第二届中国退（离）休科技工作者团体联合会副会长。
1994年6月当选为中国工程院院士、主席团成员。1994年12月任中国老科技工作者基金会会长。此外，还曾任中国光子学会名誉理事长、中国仪器仪表学会名誉理事长、中国计量测试学会名誉理事长、北京市科协主席。是中共十二大代表，第三至六届全国人大代表，第三、七届全国政协委员。
对中国技术光学、激光、光学计量、光学玻璃和光学工程等研究较深。指导研制成功多种光学观察设备。为中国应用光学、光学工程、光学精密机械、空间光学、激光科学和计量科学的创建和发展做出杰出贡献。六十年代以来，制成中国第一台激光器，第一台大型光测装备和许多国防光学仪器。七十年代主持制定了全国第一个遥感科学规划，领导了综合性的航空遥感试验。1986年3月和陈芳允、杨嘉墀、王淦昌等4名科学家向中央提出“发展中国的战略性高技术”的建议，得到邓小平同志批准，由此国务院发出了“高技术发展计划纲要”的通知，这一“纲要”被称为“863计划”。
1979年获全国劳动模范称号。1985年获得国家科技进步特等奖。1995年1月获得1994年度“何梁何利基金优秀奖”。1999年，中共中央、国务院、中央军委决定，授予他“两弹一星功勋奖章”。