1948年1月29日、北海道余市郡余市町生まれ。 　北海道大学理学部化学科卒業。同大学大学院理学研究科化学専攻修士課程修了後、オーストラリアに留学。南オーストラリア州立フリンダース大学大学院理学博士課程化学専攻に入学、1976年7月に理学博士号を取得。 　北海道大学工学部原子工学科で助教授を務めていた1985年8月に、宇宙開発事業団より第1次材料実験（「ふわっと '92」米国航空宇宙局（NASA）ミッション名「スペースラブ−Ｊ」）のペイロードスペシャリスト（PS:搭乗科学技術者）として向井千秋、土井隆雄とともに選定される。 　1987年7月〜1987年12月、米国アラバマ大学ハンツビル校微小重力実験研究センターにて研究に従事。1992年9月12日〜20日の8日間にわたり、スペースシャトルに日本人初の科学宇宙飛行士として搭乗。第1次材料実験のPSとして、アメリカ人クルーと協力し、日米が開発した実験装置を使用して宇宙空間の特性を利用した日本側34テーマ（材料分野22、ライフサイエンス分野12）、米国側７テーマ、日米共同実験2テーマの計43テーマの実験を軌道上で実施した。 　1998年4月にはミッションスペシャリスト（MS: 搭乗運用技術者）の資格を取得し、2000年 2月には、STS-99／SRTM（Shuttle Radar Topography Mission)と呼ばれる地球科学ミッションで、スペースシャトル「エンデバー号」にMSとして搭乗した。 　2001年7月より、日本科学未来館館長に就任。