서울대학교 화학공학과를 졸업했고, 카이스트에서 화학공학 석사학위를, 미국 퍼듀 대학교에서 화학공학 박사학위를 받았다. 미국 캘리포니아 대학교(어바인)에서 박사후연구원을 지냈고, LG 바이오텍 연구소 선임연구원, 성균관대학교 유전공학과 교수, 미국 코넬 대학교 객원교수, 서울대학교 바이오공학연구소 소장 및 생명공학공동연구원 원장을 역임했다. 현재 서울대학교 화학생물공학부 교수 및 차세대융합기술연구원 원장으로 재직 중이며, 생물공학 분야의 대표적인 국제 학술지인 『엔자임 앤드 마이크로비얼 테크놀로지Enzyme and Microbial Technology』와 『바이오테크놀로지 저널Biotechnology Journal』의 에디터로 활동하고 있다. 저서로는 미국화학회에서 출간한 『바이올로지컬 시스템 엔지니어링Biological Systems Engineering』을 비롯하여, 『생물공정공학』, 『미래를 들려주는 생물공학 이야기』, 『처음 읽는 미래과학 교과서: 생명공학』, 『영화 속의 바이오테크놀로지』, 『생명과학 교과서는 살아 있다』, 『화학 교과서는 살아 있다』등이 있다. 한국공학한림원 해동상(2013), 특허기술 대상 세종대왕상(2003), 아시아생물공학연합체 야벡 어워드YABEC award(2012), 한국화학공학회 형당교육상(2012), 한국생물공학회 우수기술연구상(2008), 서울공대 우수강의상(2011)을 비
롯한 다수의 상을 수상했다.
현재는 생명공학 기술을 이용하여 생산된 인간의 후각과 미각 수용체를 나노 기술과 접목시킴으로써, 인간의 후각 · 미각과 유사한 기능을 갖는 ‘바이오전자코’와 ‘바이오전자혀’ 개발을 위한 연구를 수행 중이다. 또한 과학과 대중과의 소통에 관심을 갖고, 교양과학 서적의 저술 및 TV 특강 등을 통한 대중강연을 펼치며 과학의 대중화에도 힘을 쏟고 있다.

서울대학교 미생물학과를 졸업했고, 동 대학원에서 석사학위를, 미국 컬럼비아 대학교에서 2000년도 노벨상 수상자인 에릭 캔델Eric Richard Kandel 교수의 지도로 박사학위를 받았다. 이후 컬럼비아 대학교의 신경생물학연구소에서 박사 후 연구원을 지냈고, 현재 서울대학교 자연과학대학 생명과학부 교수로 재직 중이다. 100여 편의 학술지 논문을 발표했으며, 저서로 『뇌 약 구 체』, 『생물학 명강 2』가 있으며, 역서로 『시냅스와 자아』, 『신경과학』 등이 있다.

서울대학교 자연과학대학 연구 대상(2007), 과학기술부 우수과학자상(2007), 한국분자세포생물학회 생명과학상(2008), 생화학분자생물학회 동헌생화학상(2012), 경암학술상(2012) 등을 수상했다. 학습과 기억에 대한 분자적 메커니즘을 밝히는 데 많은 업적을 남겼으며, 현재는 신경정신질환의 분자생물학적연구도 활발히 진행하고 있다.

서울대학교에서 약학사와 약학 석사학위를, 일본 도쿄 대학교에서 약학 박사학위를 받았다. 한국약제학회 회장, 식품의 약품안전청 청장, 한국의약품법규학회 회장, 아시아약학대학연맹AASP 이사 등을 역임하고, 현재 서울대학교 약학대학 교수로 재직 중으로, 다수의 국제 약학관련학술지(『Pharm. Res.』, 『J. Pharm. Sci.』, 『DMPK』, 『Biopharm. Drug Dispos.』, 『Arch Pharm. Res.』, 『Asian J. Pharm. Sci.』 등) 의 편집(자문)위원으로 활동 중이다. 한국과학기술한림원 종신회원(2005), 미국 약학회 펠로우AAPS(2005), 일본약물동태학회 펠로우JSSX(2008)로 선정되었고, 대한약학회학술상(2000), 아시아약제학연맹 올해의 과학자상AFPS(2009), 아시아약사협회 이시다테 상FAPA Ishidate Award(2011) 등을 수상했다.
현재는 항암제(암세포에만 분포되도록)를 비롯한 약물의 체내동태(흡수, 조직분포, 대사, 배설 등)를 이상적으로 컨트롤할 수 있도록 ‘약물분자나 제형을 설계하는 방법’에 대해 연구하고 있다. 또 환자 개개인의 유전적 특성을 고려함으로써 신약 개발의 리스크를 줄이고, 의약품의 유효성과 안전성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 맞춤약학individualized pharmacy 도입에 대해서도 노력을 기울이고 있다.

서울대학교 수의학과를 졸업했고, 동 대학에서 박사학위를 받았다. 이후 미국 미네소타 대학교 및 일본 동경대학교에서 박사후연구원을 지냈고, 미국 뉴올리언스 대학교 방문교수, 미국 켄터키 대학교 방문교수, 미국 시카고 메디컬 스쿨 방문교수, 서울대학교 동물병원 원장 등을 역임했다. 현재 서울대학교 수의과대학 생명공학 및 수의산과학 교수로 재직중이며, 수의과학연구소 부소장 등으로 활동 중이다. 저서로 『말 번식의 이론과 실제』, 『소 수정란 이식 아틀라스』, 『소의최신 번식기술』, 『수의산과학』 등이 있으며, 국내 학술지에 70여 편, 국제 학술지에 150여 편의 학술논문을 발표했다. 번식연구학회Society for the study of reproduction, 세계줄기세포연구학회International Society for Stem Cell Research 등 국내외 학회에서 우수연구상을 수상했고, 2010년 교육과학기술부에서 국가연구개발 우수성과패 ‘국가연구개발 우수성과 100선’에 선정되었고, 같은 해에 관세청장 표창장을 수여받았다.
현재는 사람 질병 모델 복제개의 생산에 대해 연구 중으로, 향후 바이오의학 분야에서 인간질병 모델 동물의 활용을 쥐와 같은 설치류에서 인간과 근접한 개와 같은 대동물로 확장시키는 데 주력하고 있다. 또한 인체질병 적용 실험동물 모델 개발을 위하여 복제돼지 연구를 통한 당뇨병 치료 목적의 바이오 인공췌장 생산 연구 등에도 힘쓰고 있다.

서울대학교 치과대학을 졸업했고, 동 대학원에서 석사학위와 박사학위를 받았다. 버팔로 뉴욕 주립대학교에서 구강생물학과 연구원과 뉴욕 로체스터 대학교 구강생물학센터 방문교수를 거쳐 현재 서울대학교 치의학대학원 교수로 재직 중이다. 대학안면통증구강내과학회 회장과 대한노년치의학회 학술부회장을 역임 중이며 한국과학기술한림원 의약학부의 정회원이다. 저서로 『구강내과학』, 『구강병의 진단과정 및 치료계획』, 『노인치과학』, 『장수를 위한 구강관리』 외 다수가 있다.
현재는 대표적인 노인성 구강 질환인 구강건조증과 구강점막 통증을 해결하기 위한 인공타액 및 항균물질 개발 연구와 질병 진단 및 건강 모니터링에 타액을 활용하기 위한 연구를 진행 중이다. 또한 진료실에서는 턱관절 장애 및 구강안면 만성통증 환자와 노인성 구강질환 환자의 치료에 힘쓰고 있으며, 행동과학과 치의학의 관련성에 관해 학술 강연 및 대중강연을 펼치고 있다.

서울대학교에서 농화학 학사를 받았고, 동 대학원에서 세포막 효소의 온도에 따른 활성 변화에 대한 연구로 석사학위를, 미국 아이오와 대학교 생화학과에서 단백질 결정학을 사용하여 효소 아스파테이트 아미노트랜스퍼레이즈aspartate aminotransferase 구조 연구로 박사학위를 받았다. 미국 워싱턴 D.C.의 국립보건연구원에서 박사후연구원을 지내며 효소, 전사인자, 트리플엑스triplex DNA 등의 구조생물학 연구를 수행했고, 현재 서울대학교 농업생명과학대학 농생명공학부 교수로 재직 중이다. 인체에서 ‘통풍’을 유발하는 요산urate을 분해하는 효소를 미생물 및 식물에서 동정하여 이러한 퓨린purine 계열의 화합물을 분해하는 효소기작을 연구하고 있으며, 또한 새로운 개념의 차세대 항생제 개발의 주요표적 효소들의 작용기작을 연구하여 기초과학과 응용분야를 접목하려는 연구를 수행하고 있다. 또한 과학기술 홍보대사로서 과학에 대한 대중강연을 펼치며 생명과학의 저변 확대에도 힘을 쏟고 있다.

서울대학교 동물학과를 졸업했고, 동 대학원에서 유전공학협동과정 석사학위를, 미국 하버드 대학교에서 분자유전학 박사학위를 받았다. 미국 MIT 암연구소에서 박사후연구원을 지냈고, 미국 UCSD 초빙교수, 서울대학교 실험동물자원관리원 원장, 서울대학교 유전공학연구소 소장 등을 역임했다. 현재 서울대학교 자연과학대학 생명과학부 교수로 재직 중이며, 지방조직 리모델링 창의 연구단 단장으로 활동 중이다. 저서로 『내분비대사학』이 있고, 공역서로 『필수분자세포생물학』, 『분자생물학』, 『분자세포생물학』, 『캠벨의 생명과학 9판』 등이 있으며, 국제학술지에 90여 편의 학술논문을 발표했다.
현재는 생체 내 에너지 대사의 항상성 유지 기전 및 손상에 따른 대사성 질환 발병에 대해 연구 중이다. 특히 지방조직을 모델로 하여 지방조직 구성세포들을 동정하고 이들 구성세포 간의 상호작용 연구를 중점적으로 연구함으로써 대사 질환 유발에 있어 지방조직의 역할을 규명하는 데 힘쓰고 있으며, 이러한 연구는 세포 수준에서뿐만 아니라 모델 동물을 이용한 개체 수준에서 진행하고 있다. 대사성 질환 중에서는 비만, 인슐린 저항성을 포함한 당뇨병이나 지방간의 발병 기전과 이들 질병 간의 상호 유발 관련성 등을 연구하고 있다.