鮑林在研究化學鍵的性質和複雜分子結構方麵做出了重要的貢獻，為此獲得了1954年度的諾貝爾化學獎。後來還獲得了1962年度的諾貝爾和平獎。1951年，鮑林小組首次提出了纖維狀蛋白質分子的阿爾發螺旋體模型。
威爾金斯和富蘭克林在建立DNA分子模型中的作用是非常重要的。威爾金斯是新西蘭物理學家，40年代開始生物物理學的研究工作。1950年開始研究DNA晶體結構，並在方法上采取了“X射線衍射法”。他們拍攝出第一張DNA纖維衍射圖，證明DNA分子具有單鏈螺旋結構。這在建立DNA的分子模型的工作中發揮了重要的作用。富蘭克林是一位才能卓越的物理化學家。早年研究色層分析技術，後來在巴黎學習X射線衍射技術。30歲的富蘭克林已經成為一位出色的物理學家、物理化學家、結晶學家和X射線衍射技術的專家。1951年，她同威爾金斯一起研究DNA分子結構問題。
富蘭克林首先製備出DNA樣品，並且拍攝出不同濕度下的X射線衍射照片，這是DNA分子B型圖。從照片中，她發現DNA具有螺旋型結構，並且測量了這種螺旋體的直徑和螺距。她發現DNA螺旋體呈現的不是單鏈結構，而是按雙鏈同軸排列的。這些對沃森和克裏克的發現具有極其重要的意義。
然而，對DNA分子結構的研究還是沃森和克裏克捷足先登。鮑林和富蘭克林的研究雖然有重大的突破，並且對DNA的分子的認識大大加深了。但是，他們的研究對揭開DNA之謎還是功虧一簣。1974年，鮑林回憶起這段發現的過程時感到深深的遺憾。據說，查可夫聽說沃森和克裏克的成功之後，他感到非常的失望和痛苦。富蘭克林由於身患癌症，於1958年去世，而4年後，沃森、克裏克和威爾金斯獲取了諾貝爾獎。人們對此次授獎頗有微辭，認為這是英國“大男子主義”的表現。不過，富蘭克林的認識的確是有一定的片麵性。
就查可夫來說，雖然他的發現為“堿基配對”規律的發現奠定了化學基礎，甚至相信核苷酸之間的數量關係必定有其結構上的原因，但他還是就此了結，而並未深入下去。
鮑林的懊悔是有一定道理的，因為他在分子結構理論上有很好的造詣。他從化學的角度解決了許多DNA的結構問題，認識到DNA的多鏈和氫鍵的問題，但未能掌握X射線晶體分析方麵的最新成果，也不能運用功能和信息的方法研究基因複製，因此對堿基互補的問題束手無策。盡管他深知核酸內會有嘌呤和嘧啶，但他始終沒有想到堿基配對的問題；盡管他考慮到DNA的結構問題，但他隻是考慮三螺旋結構而未想到雙螺旋結構。
20世紀50年代，威爾金斯和富蘭克林的研究是領先的。威爾金斯對富蘭克林的研究最先了解，沃森曾指出：“威爾金斯應該首先有機會解決這個問題，但是，他一點不認為擺弄分子模型就能找到問題的答案。”威爾金斯對從分子結構的角度說明生物遺傳的功能是不感興趣的。富蘭克林的造詣很高，對DNA的研究是很有深度的。但是，富蘭克林隻是側重於結晶學的角度。盡管她實際完成了建立DNA結構的大部分工作，但她對構建完整的DNA模型不感興趣。因此，她對堿基配對和雙股鏈的走向結構都沒有明確的假設。她甚至認為，DNA的螺旋結構是在特殊條件下呈現的，並不具有一般的意義。這可能因為她是一個物理學家，難於理解DNA分子結構的生物學意義。從這一點上說，她遠遜於沃森。再加上富蘭克林天性謹慎，盡管她對研究工作是認真負責的，但是對研究的進度影響較大。
此外，從知識互補的角度看，沃森和克裏克的配合與威爾金斯和富蘭克林的配合也有很大的不同。前者的知識結構是異質互補，各自的優勢相互補充且得到充分的發揮。後者則在結晶學研究上居世界前列，但對DNA的生物學意義認識得不夠。盡管威爾金斯和富蘭克林的造詣超過了沃森和克裏克，但是缺乏學科綜合的能力，困於單一的方法。這些也大大影響了他們的研究水平。
1941年，比德爾與塔特姆一起提出“一個基因一種酶”的假說，認為基因是通過酶來起作用的。基因主要位於細胞核中。如果酶是在細胞核內合成的，問題倒也簡單，由基因直接指導酶的合成就是了。可事實卻並不如此。
早在20世紀40年代，漢墨林和布拉舍就分別發現傘藻和海膽卵細胞在除去細胞核之後，仍然能進行一段時間的蛋白質合成。這說明細胞質能進行蛋白質合成。1955年李托菲爾德和1959年麥克奎化分別用小鼠和大腸杆菌為材料證明細胞質中的核糖體是蛋白質合成的場所。這樣，細胞核內的DNA就必須通過一個“信使”將遺傳信息傳遞到細胞質中去。