1961年埼玉県生まれ。1984年国際基督教大学教養学部理学科（物理学専攻）卒業。1988年より米カーネギー・メロン大学客員研究員。1991年京都大学博士号（工学）取得。1993年ソニーコンピュータサイエンス研究所入社。2011年同代表取締役社長。1998年10月～2008年9月、科学技術振興事業団ERATO北野共生システムプロジェクトとその後継プロジェクトの総括責任者兼務。2003年10月より、同プロジェクトの発展継続プロジェクト、独立行政法人 科学技術振興機構 北野共生システムプロジェクト（ERATO-SORST）の総括責任者。2001年4月、特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構を設立、会長を務める。公益財団法人がん研究会 がん研究所 システムバイオロジー部 部長。学校法人沖縄科学技術大学院大学学園教授。理化学研究所 統合生命医科学研究センター 疾患システムモデリング研究グループ グループディレクター。慶應義塾大学大学院理工学研究科客員教授。ロボカップ国際委員会ファウンディング・プレジデント。Computers and Thought Award (1993)、Prix Ars Electronica (2000)、日本文化デザイン賞（日本文化デザインフォーラム）(2001)、ネイチャーメンター賞中堅キャリア賞（2009）受賞。ベネツィア・建築ビエンナーレ、ニューヨーク近代美術館(MoMA)等で招待展示を行う。

1960年東京生まれ。東京大学教養学科・物理学科卒業。マギル大学（カナダ）大学院博士課程修了。理学博士（専攻:超ひも理論の宇宙論、他に専門として高エネルギー物理学理論、科学史、科学哲学）
大学院を修了後、サイエンスライターとして活動。物理学の解説書や科学評論を中心に50冊あまりの著作物を発刊。2006年には「99.9%は仮説～思い込みで判断しないための考え方」（光文社新書）を出版し、30万部を越えるベストセラーとなる。物理、数学、脳、宇宙…など幅広い科学ジャンルで発信を続け執筆だけでなく、テレビ、ラジオ、講演など精力的に活動している。
湯川薫のペンネームで小説も執筆。また大の猫好きでもあり、著作物の中に猫（シュレディンガーの猫）も度々登場する。