KAIST에서 물리학으로 학사, 석사, 박사 학위를 받았다. 예일대학교 의과대학 정신과 박사후 연구원, 고려대학교 물리학과 연구교수, 컬럼비아대학교 의과대학 정신과 조교수를 거쳐, 현재 KAIST 뇌인지과학과 교수이자 융합인재학부 학부장이다. 복잡계 및 통계물리학적인 접근을 통해 인간의 의사결정 과정을 연구하고 이를 정신질환 모델링, 뇌-기계 인터페이스, 인간 뇌를 닮은 인공지능 및 소셜 로봇 개발에 적용하는 학자다. [네이처]를 포함해 세계적인 학술지에 120여 편의 논문을 출간한 바 있으며, 다보스 포럼 ‘2009 차세대 글로벌 리더’, ‘대한민국 근정포장’ 등 국내외 학술상을 여럿 수상했다. 지은 책으로 『정재승의 과학 콘서트』, 『열두 발자국』, 『정재승의 인간 탐구 보고서』(공저) 등이 있다.

군항 진해에서 태어났다. 서울대학교 국어국문학과에 입학해 박사과정을 수료할 때까지 신화와 전설, 민담, 고전소설의 세계에 푹 빠져 지냈다. 진해로 돌아와 해군사관학교에서 해양문학을 가르치며, 첫 장편 『열두 마리 고래의 사랑 이야기』와 『불멸의 이순신』을 썼다.

2009년 여름, KAIST 문화기술대학원 교수를 끝으로 대학을 떠난 이후, 전업 작가로 사회파 소설 『거짓말이다』 『살아야겠다』 등을 발표했다. 지금까지 『사랑과 혁명 1, 2, 3』을 비롯해 31편의 장편소설과 3권의 단편집, 3편의 장편동화를 냈다. 『김탁환의 섬진강 일기』 『아름다움은 지키는 것이다』 등 여러 에세이도 출간했다. 2016년 요산김정한문학상, 2024년 한국가톨릭문학상을 받았다. 2021년 1월, 곡성 섬진강 들녘으로 집필실을 옮겨 마을소설가이자 초보 농사꾼으로 새로운 삶을 살고 있다.

연세대학교 생물학과를 졸업하고 같은 학교 대학원에서 신경생리학을 전공하고, 고려대학교에서 과학언론학 박사과정을 수료했다. 졸업 후 신약연구소에서 연구원으로 3년간 근무하다가 인터넷에 연재하던 글이 책으로 발간되면서 작가로 데뷔했다. 현재는 과학책방 [갈다]의 이사이자, 하리하라라는 필명으로 과학을 쓰고 알리고 기획하는 과학커뮤니케이터로 일한다. 2001년부터 제약회사 연구원으로 일하다가 블로그에 연재하던 글들을 모아 2002년 『하리하라의 생물학 카페』를 발간했고, 2003년 같은 책으로 한국과학기술도서상 저술상을 수상하며 본격적으로 과학저술 작업을 시작했다. 현재 한양대에서 과학기술학에 대해 강의하면서, 틈틈히 ‘하리하라’라는 필명으로 네이버와 동아일보에 칼럼을 연재하고, 청소년과 일반인을 대상으로 하는 대중 과학서를 쓰고 있다.

지은 책으로는 『하리하라의 과학 블로그 1, 2』, 『하리하라의 바이오사이언스』, 『하리하라, 미드에서 과학을 보다』, 『하리하라의 청소년을 위한 의학 이야기,』 『하리하라의 음식 과학』, 『하리하라의 생물학 카페』, 『하리하라의 과학고전 카페 1, 2』, 『하리하라의 세포 여행』, 『하리하라의 몸 이야기』, 『하리하라의 과학 24시』, 『하리하라의 눈 이야기』, 『다윈의 진화론』, 『몬스터과학 3 두몽이 유전의 비밀을 풀다』 등 다수의 하리하라 과학 시리즈가 있다. 제21회 한국과학기술도서상(한국과학기술부장관상) 저술 부문을 수상했다.