Tanulmányait Galvácson a helyi általános iskolában kezdte és a kecskemétiPiarista Gimnáziumban folytatta.[5] 1972-ben felvették a szegediJózsef Attila Tudományegyetem (ma: Szegedi Tudományegyetem) fizikus szakára, ahol 1976-ban Népköztársasági Tanulmányi Ösztöndijban részesült,[6] majd 1977-ben szerzett diplomát. Diplomájának megszerzése után a Magyar Tudományos Akadémiadebreceni Atommagkutató Intézetének ösztöndíjasa lett, majd 1980-ban tudományos munkatársi kinevezést kapott. 1990–91-ben az intézet igazgatóhelyettese, majd igazgatója volt. 1996-ban kutatóprofesszori megbízást kapott. 1983 és 1985 között a texasi A. & M. Egyetemen, 1988–89-ben a stockholmi Manne Siegbahn Intézetben volt vendégkutató. 1992-ben a Kossuth Lajos Tudományegyetem (ma: Debreceni Egyetem) Fizikai Intézetének címzetes egyetemi tanára lett. 1994-ben az egyetem kísérleti fizika tanszékén kapott egyetemi tanári, később tanszékvezetői kinevezést. 1997–98-ban Széchenyi professzori ösztöndíjjal kutatott.
1981-ben doktorált, 1989-ben védte meg akadémiai doktori értekezését, 1994-ben habilitált.[7] A Debreceni Akadémiai Bizottságnak meg az Atom- és Molekulafizikai Bizottságnak lett tagja. 1995-ben választották meg a Magyar Tudományos Akadémia levelező, 2004-ben rendes tagjává. 2008. május 6-ánRoska Tamás és Somlyódy László ellenében a tudományos köztestület elnöke lett. Tisztségében 2011-ben megerősítették, amit 2014-ig viselt. Közben 1994 és 2000 között az Országos, illetve Magyar Akkreditációs Bizottság tagja volt. 2009-ben a londoni Európai Akadémia felvette tagjai sorába.
Fő kutatási területe az atomi ütközések fizikája. Tudományos pályájának kezdetén az elektronbombázás során létrejövő belsőhéj-ionizáció kísérleti kutatásával foglalkozott, majd az aranyatomok L-alhéjának könnyűion-lövedékkel történő ütköztetése során létrejövő végállapotok elektroneloszlásának aszimmetriáját vizsgálta. Kutatásai kiterjedtek az elektronbefogással létrehozott, úgynevezett belsőhéj-vakanciák (kihagyások) aszimmetriájának kérdéskörére.
Jelentős eredményeket ért el a nemesgázütközések, elsősorban a neon és proton-hélium ütközések egyidejű ionizációja és töltéscserével járó folyamata tekintetében. Dolgozott a proton-hélium ütközésben az elektron-elektron szóródás révén létrejövő elektronbefogási jelenségek kísérleti jellegű kutatásaiban is.
Közéleti pályafutása
Politikai pályája a rendszerváltás után kezdődött. 1991-ben lépett be a Magyar Demokrata Fórumba, majd az 1996-os pártszakadást követően a Magyar Demokrata Néppárt alapító tagja lett. 1998-ban kilépett a pártból, majd egy évre rá belépett a Fideszbe. 2003-ban, a párt újjászerveződését követően a kulturális tagozat elnökévé választották, amelyben több tudós, művész és sportoló is részt vett (például: Jankovics Marcell rajzfilmrendező vagy Gyarmati Dezső olimpiai bajnok vízilabdázó).
1998-ban az első Orbán-kormányban az Oktatási Minisztérium politikai államtitkárává nevezték ki. 2001-ben, Pokorni Zoltán lemondását követően ő vette át az Oktatási Minisztérium vezetését, amely tisztséget a 2002-es kormányváltásig viselt. 2002-ben a Magyar Polgári Együttműködés Egyesület elnökségi tagja és a Professzorok Batthyány Körének elnöke lett, amiről a Fidesz kulturális tagozatának elnökévé történt megválasztása után mondott le.
A 2006-os országgyűlési választáson a Fidesz Hajdú-Bihar megyei területi listájáról mandátumot szerezve jutott be az Országgyűlésbe. Az oktatási és tudományos bizottság tagja volt. A Magyar Tudományos Akadémia elnökévé történt megválasztása után lemondott mandátumáról és a Fidesz kulturális tagozatának elnöki posztjáról, illetve kilépett a pártból.