Director del Museu de Ciències Naturals de Barcelona (MCNB) i investigador de l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE) de Barcelona.
És un dels científics líders a Europa en paleogenètica, és a dir, en la recuperació i l’anàlisi dels genomes antics. Va participar en el projecte Genoma Neandertal i va dirigir la primera recuperació d’ADN d’un Neandertal ibèric procedent de la cova de El Sidrón (Astúries). Al 2014 va dirigir la recuperació del primer genoma d’un caçador-recol·lector europeu (datat de 8000 anys) i posteriorment la de centenars de genomes de períodes prehistòrics i històrics que estan contribuint a reconstruir les migracions del passat en diversos continents, així com diversos genomes d’espècies extingides.
Ha publicat més de dos centenars de publicacions científiques, entre elles dotze a Nature i onze a Science, considerades les millors revistes científiques del món.
Ha rebut diversos premis per la seva recerca incloent-hi la medalla Monturiol de laGeneralitat de Catalunya al 2018 i el Premi Ciutat de Barcelona d’Investigació al 2007.
La seva preocupació per socialitzar el coneixement científic l’ha portat a escriure nombrosos llibres de divulgació com Palabras en el tiempo (Ed. Crítica, 2013), Genes, Reyes e Impostores (Ed. Cálamo, 2016), Des-extinciones (Ed. Tibidabo, 2017), La forja genética de Europa (Ed. Universitat de Barcelona, 2018). El seu últim llibre, Inequality: A Genetic History (MIT Press, 2022), ha estat traduït al castellà per Editorial Crítica i publicat al gener de 2023.