‘인간 생로병사의 비밀은 무엇일까, 불로불사의 약은 가능할까?’ 어린 시절부터 품었던 궁금증을 좇아 생명 현상을 연구하는 삶을 살기로 결심했다. 서울대학교에서 약학을, 카이스트에서 생명공학을, 브라운대학교에서 분자세포생물학을, MIT에서 생화학을 전공했다. 서울대학교 약학대학 교수를 거쳐 현재 연세대학교 약학대학 및 의과대학 연구특임교수로 재직하고 있다.
그동안 암, 면역, 대사질환 등에 관여하는 각종 신기능 단백질을 발굴했고, 세계적 과학 학술지 《셀》 《사이언스》 등에 270여 편의 논문을 게재했다. 수백 건의 특허 출원 및 다수의 기술 이전을 통해 기초연구뿐만 아니라 연구 결과의 산업화에도 크게 기여했다. 최근에는 바이오 벤처기업 자이메디를 창업해 신약 개발에 직접 나서고 있다.
한국과학재단(현 한국연구재단) 의약단백질네트워크연구단장, 서울대학교 융합과학기술대학원 통합생명공학연구소장을 역임했다. 현재는 의약바이오컨버젼스연구단장, 연세대학교 지능형의약바이오연구원장으로 차세대 의약학을 위해 생명과학, 인공지능, 첨단 공학을 융합하는 새로운 연구 기법을 탐구하고 있다.
또한 한국과학상, 대한민국최고과학기술인상, 대한민국학술원상, 호암 의학상 등 다수의 상을 받았으며, 지은 책으로 카오스재단 권장 도서로 선정된 『생명과 약의 연결고리』를 비롯해 『물질에서 생명으로』(공저)가 있다.