1911年（清朝宣统三年）12月15日，肖伦生于四川郫县一个书香世家，父亲是前清秀才，母亲知书识礼，肖伦成长于有良好教养的家庭之中。肖伦自幼聪颖勤奋，爱好读书，幼年读私塾时已能作诗答对。 [3]
1923年（民国十二年），肖伦从私塾考入成都大成中学。 [3-4]
1926年（民国十五年），中学毕业，以优异成绩考入成都大学理科预科。 [3-4]
1933年（民国二十二年），考入清华大学化学系。 [3-4]
1939年（中华民国二十八年），毕业于清华大学化学系。同年考取北京大学生物系研究生。一年后放弃研究生的攻读，回四川集资办酒精厂。 [3-5]
1946年（民国三十五年），考取自费留美。 [5]
1947年（中华民国三十六年），赴美国，进入伊利诺大学攻读放射化学。 [3] [5]
1948年（中华民国三十七年），获得伊利诺大学硕士学位。 [3]
1951年，肖伦以发现几个新的放射性同位素为论文内容，通过博士论文答辩，获得伊利诺大学博士学位。
1952年，肖伦转入美国国家矿物局（现名石油能研究所）从事物理化学方面的研究工作。
1955年，肖伦回到中国。继续从事放射化学和放射同位素的研究工作。 [3]
1956-1958年，中国科学院物理研究所研究员，同位素研究室副主任。
1956年，在中国原子能科学研究院工作，历任十六室研究室主任、同位素部主任等职。同年首次在北京大学开设放射化学讲座。 [1] [5-6]
1956-1957年，任北京大学教授。
1958-1983年，中国科学院与核工业部（前身二机部）双重领导的原子能研究院研究员，同位素研究室主任，同位素研究部主任。
1960年，他带领顾华进行了“放射性生长系统学研究”，发现刚纯化的放射性物质的半对数衰变曲线呈直线并不一定意味着该物质达到了放化纯。
1962年，肖伦受命指导了两项绝密任务。一个是代号503的原子弹点火、原子弹临界质量测定所需特种放射源的研制工作。该源毒性极大，苏联曾为此发生过人员伤亡事故。另一个是代号502的氚制备工艺研究。
1980年，当选为中国科学院院士。 [4] [6]
1996年，第一届国际同位素会议总主席。
1997年，当选为美国纽约科学院院士。 [1]
2000年11月15日逝世。
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