세계적인 뇌과학자. 1974년 서울대 의과대학을 졸업하고 같은 대학원을 거쳐 1983년 미국 코넬대학교 의과대학에서 유전학 박사학위를 받았다. 이후 매사추세츠공과대학(MIT) 생물학과 교수로 유전자 연구를 하였고, 1991년 포항공과대학 생명과학과 교수로 초빙을 받아 13년 만에 한국으로 돌아왔다.
2001년에는 한국과학기술연구원(KIST)으로 옮겨 뇌 연구를 더 본격화 하였고, 돌연변이 생쥐를 이용한 뇌의 작용 원리 연구를 통해 뇌기능에 관한 중요한 발견을 계속 해오고 있다. 주요 연구 주제는 학습과 기억, 생체시계, 간질, 수면, 정서장애 등이며, 이에 관한 연구 성과를 담은 논문이 네이처, 사이언스를 비롯한 세계적인 과학 학술지에 연이어 발표되어 뇌과학계의 주목을 받았다. 현재 한국과학기술연구원 신경과학센터장으로 국제적인 선도그룹 수준의 실험실을 이끌고 있다.
2004년에 호암상 과학상을 수상하였고, 2005년에는 대한민국 최고과학기술인상과 닮고 싶고 되고 싶은 과학기술인상 등 국내의 주요 과학상들이 모두 그를 수상자로 지목했다.