Llicenciat en història i ciència per la Universitat de Harvard (1960), i màster en àrab per la Universitat de Columbia (1963), el 1968 es doctorà en història a la Universitat de Harvard. Aplicà als estudis d’història de la ciència i de la tècnica el mètode comparatiu desenvolupat per l’antropologia cultural nord-americana d’inspiració funcionalista. L’eix conductor de les seves recerques ha estat sempre la difusió diferencial dels coneixements científics i tecnològics, i la seva relació amb el canvi social i cultural. Tres temes han centrat el seu treball: la difusió de les tècniques tradicionals de regadiu, i la del darwinisme i el relativisme com a paradigmes científics. La Península Ibèrica, cruïlla dels fluxos d’homes i coneixements entre el món islàmic i Occident, i entre el Vell i el Nou Món, ha estat el seu àmbit geogràfic d’estudi predilecte. La seva tesi doctoral, publicada el 1970 sota el títol d’Irrigation and Society in Medieval Valencia, suposà una pregona renovació dels estudis sobre la matèria, tant per l’enfocament metodològic, orientat a l’exhumació d’elements i principis araboberbers dins els sistemes hidràulics heretats pels conqueridors cristians, com per les seves aportacions, en posar de manifest el rerefons social i cultural de les institucions valencianes del regadiu, i els mecanismes que permeteren l’absorció de les tècniques i els coneixements d’una formació social per l’altra. El 1979 publicà Islamic and Christian Spain in the Early Middle Ages: Comparative Perspectives on Social and Cultural Formation, on ampliava la seva perspectiva d’anàlisi a un gran ventall de trets culturals característics d’Al-Andalus i dels regnes cristians. Cap al 1972 inicià les seves recerques sobre el darwinisme, amb la publicació de Darwinism in Texas, seguida per The Comparative Reception of Darwinism (1974) i una edició de l’On Evolution, de Charles Darwin, amb D. Kohn (1996). Els seus estudis sobre el relativisme s’iniciaren amb The Comparative reception of Relativity (1987). A la dècada del 1980 començà a publicar diversos treballs de gran importància per al desenvolupament de la història de la ciència a l’Estat espanyol i Catalunya, entre els quals cal destacar el Diccionario histórico de la ciencia moderna en España (1983, amb J.M. López Piñero); Francesc Duran i Reynals (1899-1958), (1986, amb A. Roca); Einstein y los españoles: Ciencia y sociedad en la España de entreguerras (1986); Einstein in Spain: Relativity and the Recovery of Science (1988), i George Sarton i la història de la ciència a Espanya (1990). Al començament dels anys noranta, reprengué els estudis sobre l’Edat Mitjana en terres hispàniques, amb la publicació de Convivencia: Jews, Muslims and Christians in Medieval Spain (1992, amb V. Mann i J. Dodds) i From Muslim Fortress to Christian Castle: Social and Cultural Change in Medieval Spain (1995), per a centrar-se de nou en els estudis sobre les tècniques hidràuliques tradicionals, amb la coordinació del dossier El agua: artefacto cultural (1995, núm. 593 de la revista Arbor), i la publicació d’Irrigation and Hydraulic Technology: Medieval Spain and Its Legacy (1996, recull de la seva obra dispersa) i Els molins hidràulics valencians. Tecnologia, història i context social (1996, editat amb E. Guinot i L.P. Martínez). Membre de la Societat Catalana d’Història de la Ciència i corresponsal de la RABLB, la seva obra fou mereixedora del premi Serra d’Or el 1987.