Graduat pel Massachusetts Institute of Technology (1968), es doctorà a la Universitat de Stanford el 1973. Des del 1976 treballa com a investigador i exerceix la docència a la Universitat de Duke. Membre de l’Acadèmia Americana d’Arts i Ciències (2004), el 2015 compartí el premi Nobel de Química amb Tomas Lindahl i Aziz Sancar pels seus treballs sobre els mecanismes de reparació de l’ADN, en particular la metilació de l’ADN, per la qual determinats enzims detecten les duplicacions defectuoses de nucleòtids i les corregeixen.