Родился 23 января 1946 года в Ногинске Московской области в семье учительницы и инженера-подполковника ВВС. В 1968-м с отличием окончил Московский физико-технический институт (МФТИ) по специальности "термодинамика и аэродинамика".
В 1971 году начал работать в Институте химической физики Академии наук СССР в Черноголовке. С 1976-го трудился в Институте высоких температур АН СССР (ныне — ОИВТ). В 1987 году избран членом-корреспондентом АН СССР, в 1991-м стал академиком по отделению физико-технических проблем энергетики РАН. С 1992 по 2007 год был директором Института теплофизики экстремальных состояний ОИВТ РАН. В 1993-1997 годах также возглавлял Российский фонд фундаментальных исследований. С августа 1996-го — зампред правительства РФ, председатель госкомитета по науке и технологиям, с марта 1997-го — министр науки и технологий РФ. В марте 1998 года вышел в отставку в составе кабинета Виктора Черномырдина. В 1996-2001-м — вице-президент РАН. С 2002 года — академик-секретарь отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН. В 2007-м стал директором ОИВТ РАН. С 2010 года — член Консультативного научного совета фонда "Сколково". Член президиума Научного центра РАН в Черноголовке.
Доктор физико-математических наук, тема диссертации — "Исследование неидеальной плазмы динамическими методами". Автор более 500 опубликованных научных работ и 30 монографий, переведенных на иностранные языки. Лауреат многих государственных и международных премий. Награжден орденами Трудового Красного Знамени, "За заслуги перед Отечеством" III и IV степеней, Почета, Дружбы, многими медалями. Кавалер ордена Почетного легиона Франции, ордена "Крест за заслуги перед ФРГ", ордена Королевы Виктории (Великобритания). Женат, есть дочь.