其研究方向为兽医和人类医学公共卫生领域内重要的新发病毒、人兽共患病毒的致病分子机制和疫苗研发。迄今他已经在同行评审的国际刊物上发表超过250篇学术文章、综述和书籍章节。入选汤森路透公布的从1997至2007年间微生物学学科文章总引用数世界上排名前1%的高被引科学家。2012年当选为美国微生物学院院士。

1988年从木渎中学毕业后考入中国科学技术大学应用化学系，1993年赴美国哈佛大学求学，1997年获哈佛大学化学博士学位。1999年开始先后任美国加州大学伯克利分校化学系助理教授、副教授、教授。2011年杨培东当选为汤森路透集团依据过去所发表研究论文的影响因子而确定的“全球顶尖100名化学家”，并且居于榜单前列第10位，同时入选同一标准的“顶尖100名材料科学家”榜单的首位。2012年4月18日，当选美国艺术与科学院院士。2014年4月28日当选上海科技大学物质科学与技术学院院长。2015年获美国麦克阿瑟基金会2015年度天才奖。

研究方向为人工光合作用、纳米线电池、纳米线光子学、纳米线基太阳电池、太阳能转换为燃料用纳米线、纳米线热电学、碳纳米管纳米流体、等离子体、低维纳米结构组装、新兴材料和纳米结构合成和操控、材料化学、无机化学，以及低维纳米结构在光电等能源领域中的应用等。

1962年毕业于南京大学。1966年中国科学院地质研究所、地球化学研究所研究生毕业。曾任中国科学院西安分院院长、陕西省科学院院长，黄土与第四纪地质国家重点实验室主任，中国科学院地球环境研究所所长、中国第四纪研究委员会副主任、国际第四纪联合会副主席、国际地圈-生物圈计划(IGBP)科学委员会副主席等。

为确立中国黄土-古土壤序列及其与深海沉积序列的对比、研究黄土堆积演化与环境变化的关系作出重要贡献首先引入了第四纪磁性地层学重建了第四纪不同时间尺度东亚季风变迁的序列系统地提出我国中东部环境变化的季风控制论，论述了青藏高原隆升与亚洲季风演化的关系，分别在Nature和《中国科学》上发表。代表作有《最近13万年中国的古季风记录》。1991年、2000年获国家自然科学奖二等奖。

安院士长期从事黄土、第四纪地质与全球变化研究，包括黄土与环境、地层学、古土壤与古气候学、磁性地层学和微形态学、季风变迁与过去全球气候变化、黄土高原环境保护与治理。系统地提出了黄土堆积演化模式及其与东亚环境演变乃至全球变化的关系；系统地提出了控制中国环境变化的东亚季风控制论，提出东亚季风气候的不稳定性和突发事件的证据和规律，并获得国际承认。