Nato a Milano il 23 dicembre 1961, ha conseguito la laurea in Fisica presso l’Università di Bari e nel 1989 il Diploma di Perfezionamento (PhD) in Fisica alla Scuola Normale Superiore di Pisa.

E’ stato ricercatore al Max Planck Institut di Stoccarda (Germania), Visiting Professor all’Institute of Industrial Sciences della Tokyo University (Giappone) e alla Virginia Commonwealth University (USA).

Nel 2000 è nominato Professore Ordinario di Fisica Sperimentale all’Università di Lecce. Nel 2001 fonda e dirige il National Nanotechnology Laboratory (NNL) dell’INFM a Lecce.

Nel 2005 ha fondato l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) di Genova di cui è stato Direttore Scientifico.

Nel 2019 viene nominato Chief Technology & Innovation Officer di Leonardo.

Insignito dei titoli di Alfiere del Lavoro nel 1981 e di Commendatore della Repubblica Italiana nel 2006. È autore o co-autore di oltre 1.100 pubblicazioni su riviste internazionali e ha al suo attivo oltre 100 brevetti.

Dal 13 febbraio 2021 è il ministro della Transizione Ecologica nel Governo Draghi.