בשנת 1965 קיבל משרת הוראה במחלקה לכימיה ביולוגית באוניברסיטה העברית. בזכות הישגיו המדעיים קוּדם במהרה לדרגת מרצה בכיר, פרופסור חבר ופרופסור מלא. כמו כן היה ראש החוג לביוכימיה ומנהל המחלקה לכימיה ביולוגית והממונה על תחום מדעי החיים במועצה הלאומית למחקר ופיתוח וחבר בוועדת ההיגוי ישראל-גרמניה לביוטכנולוגיה.
שנים רבות שירת במילואים כרופא קרבי. הניסיון שרכש בַּשטח ובַמעבדה הוביל אותו לכתיבת ספרו עקרונות הטיפול התרופתי בנפגעי לוחמה כימית.
הישגיו המדעיים הקנו לו מעמד מוביל בעולם בתחום העברת אותות ביולוגיים ותקשורת בין-תאית. בין היתר פענח את מעגל ה-GTPase כמנגנון בקרה של העברת אותות בתא. פריצת הדרך הקונספטואלית והטכנולוגית של פענוח המעגל הזה והתובנות הנובעות ממנו הסבירו את האופי, את מנגנון הפעולה ואת אמצעי הבקרה הפועלים על משפחה ענפה של חלבונים (חלבוני G). את המנגנונים האלה הגדיר כמתגים ביולוגיים, אשר פועלים על-פי שעון פנימי המובנה להם.
מחקרו זיכה אותו בפרסים, בהם פרס לנדאו למחקר, פרס רוטשילד ופרס טבע באיתות ביולוגי.
