Doctor en Química por la Universidad de Santiago de Compostela (1988). Catedrático de Química Orgánica en la misma Universidad (desde 2005), ejerciendo también como director del Centro de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CIQUS) durante los últimos 11 años.

Está considerado como uno de los pioneros de un campo de investigación emergente en la interfaz de la Química y la Biología Celular: la catálisis metálica bioortogonal, que está dando lugar a un número creciente de aplicaciones biomédicas. Su línea de investigación ha utilizado la química orgánica y la catálisis basada en metales para realizar química selectiva en células y orgánulos celulares como las mitocondrias. Su investigación es reconocida por su originalidad, creatividad y alta calidad, siendo un referente de esta ciencia interdisciplinar y editando el primer libro sobre esta especialidad: "Reacciones abióticas en ambientes vivos".

Además de la publicación de más de 200 artículos en las mejores revistas de química (JACS, Angewandte), también ha patentado sus descubrimientos (26 solicitudes, 16 concedidas), destacando, por ejemplo, el descubrimiento del marcador mitocondrial Mitoblue, actualmente licenciado por Merck. También ha desarrollado un nuevo tipo de fármaco anticancerígeno (RuCSC) que ha dado lugar a un proyecto de transferencia tecnológica financiado con una ERC Proof of Concept Grant y una La Caixa Consolidate, y ha sido seleccionado para una EIC Transition Grant.

A través de su compromiso con la excelencia científica y el apoyo a investigadores en sus inicios de carrera, ha creado una auténtica escuela académica, con más de 20 discípulos ejerciendo en puestos académicos de todo el mundo, algunos de ellos con éxitos destacados en sus carreras independientes. Todo ello ha contribuido en gran medida a impulsar el campo de la Biología Química tanto en España como en Europa.

Esta brillante carrera científica ha sido reconocida por varias distinciones, como el Premio de Química Orgánica de la Real Sociedad Española de Química (2009) y su Medalla de Oro (2015), la Medalla de Oro de la USC (2013), la selección como miembro de EurASc y responsable español de EUCHEMS (Química orgánica) (2017), la medalla de la Academia de Ciencias de Galicia (2019) o la presidencia de la Bürgenstock Conference (57th SCS Conference on Stereochemistry) (2025).