最初期の綿繰り機は小さな印刷機ほどの大きさであり、鉄または木で作られた1つのローラーと平らな石材もしくは木材で作られた。このタイプの綿繰り機の証拠はアフリカ、アジア、北アメリカで見つかっている。同時代の学者による綿繰り機についての最初の証拠は、紀元5世紀に見つけることができ、西インドのアジャンター石窟群の単回しローラー綿繰り機を描いた仏教絵画の形で見られる。これらの初期の綿繰り機は使いにくく多くのスキルが必要であった。種を粉砕することなく綿から種を取り除くには、間隔の狭い単一ローラーが必要だった。その設計は穀物をひくのに使われた石皿の設計に似ていた。考古学者が綿繰り機の部品を他の道具と勘違いしている可能性があるため、綿繰り機の初期の歴史はあいまいである。12世紀から14世紀の間に、二重ローラーの綿繰り機がインドと中国で登場した。インドの二重ローラー綿繰り機は16世紀まで、地中海の綿花貿易を通じて広まった。この機械的装置は一部の地域では水力により動いていた。
綿繊維は綿植物の種子のさやで作られ、さやの中の繊維は種子と強く織り絡まっている。繊維を使えるようにするには、最初に種子と繊維を分けなければならず、この作業は以前は手作業で行われており、綿の生産には分けるための労働時間が必要であった。簡単な種子を取り除く装置は多く発明されていたが、綿繰り機という技術革新が訪れるまで使用者が注意しなくてはならないことが多く、規模も小さかった。
インドのアジャンター石窟群で5世紀までに使われた単回しの綿繰り機の証拠が見つかっている。この綿繰り機は足で動かすものが登場し革新されるまでインドで使われていた。綿繰り機はインドでもっと技術的な「木製ウォーム動ローラー」であるチャルキーとして知られる機械的装置として発明された。この機械的装置はインドの一部の地域では水力により動かされていた。
1950年、神奈川県生まれ。神奈川県立湘南高等学校を卒業後、東北大学医学部に進学。同大学卒業後、ギーセン大学留学、東北大学医学部附属病院講師などを経て、1994年に助教授として山形大学に赴任。1996年からは教授。2002～2003年に山形大学医学部附属病院長を併任。2003年10月から2010年3月まで山形大学医学部長を務める。世界で初めてヒトの悪性腫瘍内の低酸素細胞の存在を証明し、その治療薬を開拓し特許を取得。専門である神経膠芽腫の悪性脳腫瘍治療に関する臨床研究のほか、脳梗塞の治療薬の開拓などにも尽力している。さらに、国内初の内視鏡を用いた脳下垂体腫瘍の手術を開拓し、後遺症の発生を防ぐ覚醒下手術を実施し、専門学会を創設するなど、その普及に努めた。2004年の『週刊朝日』の特集「名医が選ぶ名医」では、脳腫瘍部門にその名が挙がった。2007年度からは、厚生労働省の予算で脳脊髄液減少症の科学的診断および治療のガイドラインを作成する研究班の班長に、また2003年より「放射線による認知機能障害を回避する転移性脳腫瘍の治療法」に関する研究の研究班の班長に就いている。学外では、脳神経外科関連学会（日本脳神経外科会、日本脳ドック学会、日本脳卒中の外科学会、日本脳腫瘍学会ほか）の学会長を務め、日本脳神経外科学会学術委員長、世界脳神経外科学会連盟エグゼクティブ・コミッティー、名誉副会長、米国脳神経外科学会評議員、全国医学部長病院長会議専門委員会委員長会委員長、相談役ほかの役職を歴任。厚労省の各種委員会委員としても活躍し、2008年には、当時の舛添要一厚生労働大臣から直接の要請を受け厚労省の「『安心と希望の医療確保ビジョン』具体化に関する検討会」に委員として参加。現場からのデータや実績を示すことで、医学部定員数抑制政策からの転換に大きな役割を果たした。その後、引き続き、「臨床研修制度のあり方等に関する検討会」の委員に就き、日本の医療政策に対して強い言論を発し続けた。また、厚労省の「医療事故調」案には、強く反対している。さらに、2009年10月には中央社会保険医療協議会（中医協）の委員に就き、「実施した医療行為に見合った報酬を受け取れる体系にすること」を目指している。2010年1月、国立がん研究センター（旧国立がんセンター）の理事長公募に応じ、5名の候補者の中から初代理事長に選任された。2010年4月1日､国立がんセンター理事長に就任。長年におよぶ財政悪化の元凶と言われる厚生労働省からの干渉を排除しつつ、コスト意識を高めて借金を大幅に圧縮、がん患者のための改革を次々と打ち出し、改革初年度で早くも30億円の黒字に転換した。改革の取り組みは、一般紙・業界紙を問わず取り上げられ、たとえば、2010年6月26日の『朝日新聞』土曜版（be）「フロントランナー」の記事はマイケル・ムーアに次ぐ年間ランキング第4位となった。こうして、就任時に立てた5年間の中期計画の目標の95％を2年間で達成すると、2012年4月に山形大学に復職。2012年7月2日には、がんセンターでの功績に対して史上7人目となる名誉総長の称号が贈られた。復職後は、脳神経外科学講座教授のほか、山形大学学長特別補佐、重粒子線がん治療施設設置準備室長を併任し、東北地方で初となる重粒子線がん治療装置の設置を目指すことになった。2013年9月には、日本脳神経外科学会の理事長に就任（2017年10月理事長顧問に退く）し、「学会は若い会員の業務を守るとともに、とんでもない医者がいたら“自浄”する。学会に『自立、自律、自浄』の考えを持ち込み、業務内容も国民にしっかり開示する」としている。