柯教授1976年1月在
中山大学获高分子化学
学士，1976年至1981年在中山大学任助教，1981年6月至1984年4月
哈佛大学访问学者兼助理研究员，1984年5月至1986年9月任中山大学讲师，1986年9月至1987年8月哈佛大学助理研究员，并于1989年5月获哈佛大学
生物物理学博士学位，同年5月至1990年5月在哈佛大学从事
博士后研究工作，1990年10月被美国
北卡罗来纳大学（University of North Carolina）聘为副教授，2001年8月起聘任为教授。
柯衡明教授是一位国际知名的结构生物学家，主要从事药物靶标蛋白和具有重要生理功能的
蛋白酶的结构与功能、相关抑制剂的
设计研究工作。柯教授研究了许多在医药上很重要的
蛋白质的功能和结构，包括
天门冬氨酸转氨基甲酶(ATCase)、果糖-1,6-二磷酸酶（FBPASE）、
环孢素A结合蛋白（cyclophilin）、
钙调神经磷酸酶(Calcineurin)、HIV核壳蛋白质、
细胞核Nael
脱氧核糖核酸、
活性钙合酶(
acc synthase)、肿瘤蛋白DJ-1、
磷酸二酯酶、以及热缩蛋白质Hsp90。确定了这些蛋白质
晶体结构，使人们对这些蛋白质的生物学地位有系统深入的理解，也提供了治疗人类各种疾病的新药的设计指导路线。柯教授对科学和药物的重大贡献的一个例子就是磷酸二酯酶(PDE)的结构。通常认为，磷酸二酯酶是控制
细胞的第二信使cAMP和
cGMP的浓度的关键酶。磷酸二酯酶的抑制剂用于治疗心脏病(西洛他唑, PDE3抑制剂)和男性勃起功能障碍(伟哥，PED5抑制剂)已经通过
美国食品和药物部门认证。柯教授的小组和
葛兰素史克合作，确定了PDE4B的第一个结构，并开展对其它几种PDE酶的结构研究。柯教授的成就已经得到学术界和药学界的认可，在Suntory研究实验室兼任顾问，同时也是
拜耳集团和GSK有关PDE5抑制剂咨询委员会的成员。他的研究小组已经取得丰硕的研究成果，在国际顶级刊物如《
美国科学院院刊》(PNAS)，《自然结构生物学》，《欧洲分子生物学杂志》(
embo J)和《科学》等期刊上发表了大量的研究论文。