В 1986 году окончил кафедру зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ. В 1989 году окончил аспирантуру МГУ, защитил кандидатскую диссертацию по теме «Строение, ультраструктура и развитие киноринх». В 1993 году защитил в МГУ докторскую диссертацию «Анализ организации, филогения и система головохоботных червей (Cephalorhyncha)».
1990—1991 — младший научный сотрудник Института биологии моря ДВО АН СССР
1991—1992 — научный сотрудник Института биологии моря ДВО РАН
1992—1994 — старший научный сотрудник Института биологии моря ДВО РАН
1994—2003 — ведущий научный сотрудник Института биологии моря ДВО РАН
2000—2011 — заведующий кафедрой зоологии Дальневосточного государственного университета
2003 — член-корреспондент РАН
2003—2005 — заместитель директора Института биологии моря ДВО РАН
2005—2017 — директор Института биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН
2006 — академик РАН
с 2008 — член президиума Дальневосточного отделения РАН
2008—2017 — заместитель председателя Дальневосточного отделения РАН
с 2011 — заведующий кафедрой биоразнообразия и морских биоресурсов Дальневосточного федерального университета (ДВФУ)
2011—2014 — заместитель директора по научной работе, руководитель кластера биологических кафедр Школы естественных наук ДВФУ
2011—2012 — член Совета при Президенте РФ по науке, технологиям и образованию
2012—2017 — член Совета при Президенте РФ по науке и образованию
2014—2018 — и. о. директора Школы естественных наук ДВФУ
с 2017 — научный руководитель (президент) Национального научного центра морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН
с 2017 — вице-президент Российской академии наук, председатель экспертного совета РАН
с 2018 — председатель Комитета РАН по Программе ООН по окружающей среде