감각신경에 존재하는 이온채널 연구를 통한 통증발생의 기전을 연구함. 통증발생의 원인을 추구함에 강력한 새로운 진통제도 개발하고자 함.

1987~1988 텍사스주립대 의과대학 갈베스톤 분교 연구원
1988~ 서울대학교 약학대학 조교수
1993~ 서울대학교 약학대학 부교수
1994~1995 시카고 의과대학 생리학과 교환교수
1995~1996 대한약학회 영문지 편집간사
1996~1996 한국생화학회 재무간사
1997~ 창의적 연구 진흥과제 (통증발현연구단) 연구단장
1998~2003 Neuroscience Letters 편집위원
1998~1999 한국뇌학회 홍보이사
1999~2000 대한약학회 편집위원장
1999~ 과학기술부 뇌연구실무추진위원회 위원
1999~ 서울대학교 약학대학 교수
2000~ 서울의약품안전청 연구조정 자문위원
2000~2000 한국뇌신경과학회 총무이사
2001~ 한국생명공학연구협의회 위원
2002~2002 한국생화학회 총무간사
2002~2003 한국뇌신경과학회 이사
2003~ 차세대 성장동력 분과별 기획단 위원 기획위원
2004~ 한국생화학분자생물학회 간사장
2004~ 아시아 통증학회 간사장
2004~ 학술진흥재단, 학술연구심사평가위원회 위원
2007~ Federation of Asian Oceanian Biochemistry & Molecular Biology,Treasurer
2008~ WCU 분자의학 및 바이오제약 학과 (제1유형), 사업단장
2011~ 한국WCU협의회 회장
2013~ 한국파스퇴르연구소 이사장
2017~ 한국과학기술연구원 (KIST) 뇌과학연구소 소장

1997 제7회 과학기술우수논문상(한국과학기술단체총연합회)
2005 남양알로에 생명약학 학술상 (생명약학연구회)
2005 특허기술상 세종대왕상(특허청)
2006 대한민국학술원상(대한학술원)
2008 송음 이선규 의약학상 ((주)동성제약)
2009 이달의 과학자상(한국과학재단)
2009 2009 국가연구개발 우수성과(한국연구재단)
2010 한국과학상 (한국연구재단 (대통령))
2010 대한민국최고과학기술인상(한국과학기술총연합회(대통령))
2013 DI학술상(한국생화학분자생물학회)
2019 호암상
2023 과학기술훈장 혁신장