Fernando ha studiato Medicina all'Università Complutense di Madrid. Nel 1973-75 si sposta all'Istituto Pasteur di Parigi dove segue corsi di "biochimica, genetica ed ecologia dei batteri resistenti agli antibiotici". Entra all' Hospital Universitario La Paz come ricercatore in microbiologia, diventando poi Capo divisione. Successivamente si trasferisce al nuovo Hospital Universitario Ramón y Cayal di Madrid (dipendente dall'Instituto Madrileño de Salud), dove dal 1977 al 2008 svolge il ruolo di Direttore del Dipartimento di Microbiologia. Dal 2002 al 2015 lavora come ricercatore senior presso il Laboratorio di evoluzione batterica del Centro di Astrobiologia (CSIC-INTA-NASA) a Madrid. Dal 2008 ad oggi è professore di ricerca e direttore dell'area di Biologia ed Evoluzione dei microrganismi presso l'Instituto Ramón y Cajal de Investigaciones Sanitarias (IRYCIS).