Prof Sir Paul Nurse said the country's research was facing its biggest threat in living memory.
He added that researchers had to have a big voice in negotiations with the EU.
But Leave campaigners say the UK should be able to negotiate a deal to continue to receive European funding and still curb overall immigration..
British science was one of the biggest winners from EU funding. And so it is among those that have most to lose.
UK universities receive 10% of their research funding from the EU, amounting to just over Â£1bn a year.
Full membership of the funding body requires participating countries to allow free movement of people.
Sir Paul Nurse said that exit from the EU jeopardised the world-class science for which the UK was known.
It risked damaging the economy and could lead to a loss of skills and talent.
"For science to thrive it must have access to the single market, and we do need free movement," he said.
"We could negotiate that outside the EU, which will probably end up costing more money and we would have little influence [in deciding research priorities].
"Or perhaps we should just reconsider this entire mess and see if there is something that can be done to reconsider this once the dust has settled."
The Nobel Prize-winning scientist added that even if the government agreed to reimburse the lost funds, which Leave campaigners had suggested might be possible, it would not replace the important international collaborations that British science needed to remain at the forefront of research.
But Leave campaigners, such as Chris Leigh, from Scientists for Britain, say that there are several ways for the UK to negotiate a deal to continue to receive grants from the main European research programme, called Horizon 2020, and still stop free movement.
He said: "The first involves H2020 access for members of the European Free Trade Association, and, in the case of Norway, Switzerland and Iceland, this does appear to be linked to free movement.
"The second involves countries whose H2020 access is covered by the EU's Neighbourhood Policy, such as Israel, Tunisia, Georgia and Armenia, and this does not appear to require free movement.
"We also note that the current 'partial-access' status of Switzerland has opened up a third option, in that Swiss scientists have full access to Tier 1 H2020 activities, but participate in other aspects of H2020 (Tier 2/3) as a third country, but do so by funding their involvement directly.
"We would, however, urge our own government to recognise the importance of researcher mobility to science, and recommend that any future arrangements should ensure that scientists and students from around the world are still encouraged to visit, study and work in the UK."
British Universities employ about 30,000 scientists from EU countries.
The president of the Royal Society, which represents the UK's leading scientists, Sir Venkatraman Ramakrishnan, said many of them were now facing an uncertain future and so may choose to work elsewhere.
He said: "They are not just statistics; they are people worried about their job security.
"Government needs to act quickly to ensure that these researchers know that their jobs are safe.
"Universities have employed them because they are the brightest and the best, and other countries will know that and will come and get them."
Dr Noemie Bouhana, 40, a French researcher who arrived in the UK 18 years ago, lectures in crime science at UCL and leads an EU-funded project to track terrorism and the radicalisation of young men, involving collaborators across Europe.
She said: "Never in a million years would I get funding from central UK funds for this type of project, which is international, interdisciplinary and involves a mix of engineering and social sciences.
"I was shocked and disappointed when I heard the referendum result.
"At first, I did not believe it.
"I checked on several websites to see if it really was true.
"I then knew that I would not be in an EU country, and I hadn't realised how important that was to me, and I don't want to live in a non-EU country."
Mike Galsworthy, of pro-Remain campaign group Scientists for EU, said the country's current full relationship with the EU brought huge added value for UK science "from our strong policy voice on academic and single market standards through to leading roles on the EU multinational research programme".
He added: "We want to keep as much as possible, but, as the case of Switzerland showed us, negotiations will be complex.
"Much policy voice will be lost, and our renegotiated level of access will revolve around freedom of movement, the relationship with the single market, financial contributions and the interests of the remaining countries."
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What is a summary of this text?
폴 너스 경 교수는 영국의 연구가 역사상 가장 큰 위협에 직면해 있다고 말했습니다.
그는 연구자들이 EU와의 협상에서 큰 목소리를 내야 한다고 덧붙였습니다.
그러나 브렉시트 운동가들은 영국이 유럽 기금을 계속 받으면서도 전반적인 이민을 억제하는 협상을 할 수 있어야 한다고 말합니다.
영국 과학은 EU 기금의 가장 큰 수혜자 중 하나였습니다. 따라서 가장 많이 잃을 분야 중 하나입니다.
영국 대학은 연구비의 10%를 EU로부터 지원받고 있으며, 이는 연간 10억 파운드가 조금 넘는 금액입니다.
기금 기구의 정회원국이 되려면 참여 국가들이 사람들의 자유로운 이동을 허용해야 합니다.
폴 너스 경은 EU 탈퇴는 영국이 자랑하는 세계적 수준의 과학을 위태롭게 한다고 말했습니다.
경제에 타격을 입히고 기술과 인재를 잃을 수 있다는 것입니다.
"과학이 번성하려면 단일 시장에 접근할 수 있어야 하며, 자유로운 이동이 필요합니다."라고 그는 말했습니다.
"우리는 EU 밖에서 협상을 할 수 있지만 결국 더 많은 비용이 들고 [연구 우선순위를 결정하는 데 있어] 영향력이 거의 없을 것입니다.
"아니면 이 모든 혼란을 재고하고 먼지가 가라앉은 후에 이 문제를 재고하기 위해 할 수 있는 일이 있는지 살펴봐야 할 수도 있습니다."
노벨상을 수상한 이 과학자는 탈퇴 운동가들이 제안한 것처럼 정부가 손실된 연구비를 보상하는 데 동의하더라도 영국 과학이 연구의 선두를 유지하는 데 필요한 중요한 국제 협력을 대체할 수는 없을 것이라고 덧붙였습니다.
그러나 영국을 위한 과학자들의 크리스 리와 같은 브렉시트 운동가들은 영국이 Horizon 2020이라는 주요 유럽 연구 프로그램에서 보조금을 계속 받으면서도 자유로운 이동을 중단하는 협상을 협상할 수 있는 몇 가지 방법이 있다고 말합니다.
그는 이렇게 말했습니다: "첫 번째는 유럽자유무역연합 회원국에 대한 H2020 접근권이며, 노르웨이, 스위스, 아이슬란드의 경우 이는 자유 이동과 관련이 있는 것으로 보입니다.
"두 번째는 이스라엘, 튀니지, 조지아, 아르메니아 등 EU의 이웃 정책이 적용되는 국가에 대한 H2020 액세스와 관련된 것으로, 이는 자유로운 이동을 요구하지 않는 것으로 보입니다.
"또한 스위스의 현재 '부분 접근' 지위는 스위스 과학자들이 1단계 H2020 활동에 완전히 접근할 수 있지만, 제3국으로서 H2020의 다른 측면(2/3단계)에 참여하되 직접 자금을 지원하여 참여한다는 점에서 세 번째 옵션이 열렸음에 주목합니다.
"그러나 우리는 우리 정부가 과학에 있어 연구자 이동성의 중요성을 인식하고, 향후 어떤 조치가 취해지더라도 전 세계의 과학자와 학생들이 영국을 방문하고, 공부하고, 일할 수 있도록 장려할 것을 권고합니다."
영국 대학은 약 30,000명의 EU 국가 출신 과학자를 고용하고 있습니다.
영국을 대표하는 과학자들을 대표하는 왕립학회 회장인 벤카트라만 라마크리슈난 경은 현재 많은 과학자들이 불확실한 미래에 직면해 있기 때문에 다른 곳에서 일하기를 선택할 수도 있다고 말했습니다.
그는 이렇게 말했습니다: "이는 단순한 통계가 아니라 고용 안정에 대해 걱정하는 사람들입니다.
"정부는 이러한 연구자들이 자신의 일자리가 안전하다는 것을 알 수 있도록 신속하게 조치를 취해야 합니다.
"대학은 그들이 가장 똑똑하고 최고이기 때문에 그들을 고용했고, 다른 나라들도 그것을 알고 와서 그들을 데려갈 것입니다."
18년 전 영국에 도착한 프랑스 연구원 노에미 부하나(40세) 박사는 UCL에서 범죄 과학을 강의하며 유럽 전역의 협력자들과 함께 테러리즘과 젊은 남성의 급진화를 추적하기 위한 EU 지원 프로젝트를 이끌고 있습니다.
그녀는 이렇게 말했습니다: "국제적이고 다학제적이며 공학과 사회과학이 혼합된 이런 유형의 프로젝트에 영국 중앙 기금에서 자금을 지원받는 일은 백만 년 동안 없을 것입니다.
"국민투표 결과를 들었을 때 충격과 실망이 컸습니다.
"처음에는 믿지 못했습니다.
정말 사실인지 확인하기 위해 여러 웹사이트를 확인했습니다."
"그제야 제가 EU 국가에 속하지 않을 것이라는 사실을 알았고, 그것이 저에게 얼마나 중요한지 깨닫지 못했으며, 비 EU 국가에 살고 싶지 않습니다."
브렉시트 찬성 캠페인 단체인 EU를 위한 과학자들의 마이크 걸스워디는 현재 영국과 EU의 완전한 관계가 "학문 및 단일 시장 표준에 대한 강력한 정책적 목소리부터 EU 다국적 연구 프로그램의 주도적 역할에 이르기까지" 영국 과학에 엄청난 부가가치를 가져왔다고 말했습니다.
그는 "우리는 가능한 한 많은 것을 유지하고 싶지만 스위스의 사례에서 알 수 있듯이 협상은 복잡할 것입니다.
"많은 정책적 발언권을 잃게 될 것이며, 재협상된 접근 수준은 이동의 자유, 단일 시장과의 관계, 재정적 기여 및 나머지 국가의 이익을 중심으로 이루어질 것입니다."
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