Γεννήθηκε το 1947 στην Κωνσταντινούπολη, όπου και ολοκλήρωσε τις εγκύκλιες σπουδές του. Συνέχισε τις σπουδές του στην Αγγλία, στα Πανεπιστήμια Lancaster, Cambridge και στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου (ImperialCollege).
Εργάστηκε στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκη, στο Πανεπιστήμιο Πατρών, στο ΕΜΠ και στο Πανεπιστήμιο Αθηνών. Έχει διδάξει στα πανεπιστήμια Βοστώνης, Harvard, MIT, Cambridge, PennsylvaniaκαιIstanbulTechnicalUniversity. Σήμερα είναι Oμότιμος Kαθηγητής Iστορίας των Eπιστημών του Πανεπιστημίου Αθηνών.
Το επιστημονικό του έργο εστιάζει σε θέματα εξέλιξης της φυσικής και της χημείας τον 19ο και τον 20ό αιώνα. Έχει δημοσιεύσει βιβλία και εργασίες σχετικά με την ιστορία του τεχνητού ψύχους, των φαινομένων που εμφανίζονται σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, των στοιχειωδών σωματιδίων, της κβαντικής χημείας, την ιστορία των επιστημών στη διάρκεια του Νεοελληνικού Διαφωτισμού και την ιστορία των Πανεπιστημίων στην Ευρώπη.
Το 2020 έλαβε το Βραβείο GustavNeuenschwander της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Ιστορίας των Επιστημών για το σύνολο του έργου του.
Εκλέχθηκε βουλευτής επικρατείας του ΣΥΡΙΖΑ τον Σεπτέμβριο του 2015, και την περίοδο 2016-2019 διετέλεσε Υπουργός Παιδείας, Έρευνας και Θρησκευμάτων.