1968年，41歲的美國科學家尼倫伯格、46歲的美國科學家霍利和46歲的美籍印度科學家科拉納，收到諾貝爾獎金委員會的通知，授予他們該年度的諾貝爾醫學和生理學獎，表彰他們在遺傳密碼破譯方麵所做的傑出貢獻。真正了解遺傳密碼及其在不同組織和不同細胞中的變動方式，其意義是極其久遠的，一個世紀以來，生命科學裏還沒有哪件事比這個發現更令人振奮和激動。
經過整整100年的奮鬥，曆經從1869年瑞士生物化學家米歇爾發現核酸到1967年遺傳密碼破譯成功，幾代人的艱苦努力總算取得了最後的勝利。
1869年，米歇爾在用胃蛋白酶分解蛋白質時，發現這種酶不能分解細胞核，經過化學分析發現，細胞核主要由一種含磷物質組成，性質與蛋白質相差很遠，就把這種存在於細胞核中的物質叫核素。20年以後，人們發現這種物質具有很強的酸性，於是就稱它為核酸。
德國生物化學家柯塞爾係統研究核酸的化學組成，他把核酸水解，分離出四種含氮化合物，分別命名為腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），這就是脫氧核糖核酸的四種堿基。柯塞爾因此項發現榮獲1910年度諾貝爾醫學和生理學獎金。
1911年，柯塞爾的學生美籍俄國生物學家萊文發現，酵母核酸中含有核糖，胸腺核酸裏也有一種類似核糖的物質，隻是缺少一個氧原子，稱為脫氧核糖。相應地，兩種核酸分別稱為核糖核酸RNA和脫氧核糖核酸DNA。1934年，萊文又把核酸分解成一些彼此相似的碎片核苷酸，他指出核酸分子由若幹核苷酸組成，像蛋白質分子由許多氨基酸組成一樣，也是一種生物大分子。
1944年，三位美國生物化學家艾弗裏、麥克勞德和麥卡蒂，從光滑型肺炎球菌裏分離出純的DNA，加至粗糙型肺炎球菌中，結果使粗糙型肺炎球菌變成光滑型的了，由此證明了DNA起到基因作用。許多方麵的研究都發現，從遺傳的觀點來看，與DNA結合在一起的蛋白質是多餘的，不論是染色體裏的DNA還是細胞漿小體中的DNA，其本身具有全部遺傳功能，這項工作成果引起了科學家對DNA的重視。
1948～1950年，美國生物化學家查哥夫經過實驗證明，核酸的組成相當複雜，在每個核酸分子中，嘌呤數和嘧啶數各不相同，但它們之間存在一個確定的規律，每個DNA分子的嘌呤數與嘧啶數之比為1∶1，而且腺嘌呤數與胸腺嘧啶數相等；鳥嘌呤數與胞嘧啶數相等。
1952年，英國生物化學家托德證明了，核苷酸片斷之間由磷酸二酯鍵聯結，形成糖—磷酸骨架把許多核苷酸連成長鏈大分子，其分子量達109。托德因此項研究成果榮獲1957年諾貝爾化學獎。
與此同時，移居美國的德國物理學家德爾布魯克和意大利生物學家盧利亞、赫爾希領導的噬菌體小組，進行著細噬菌體感染細菌遺傳學的重要實驗，噬菌體進入宿主細菌大腸杆菌後，30分鍾即可自我複製100次。赫爾希和他的學生蔡斯用磷、硫同位素分別標記噬菌體的蛋白質和DNA，結果發現，隻是噬菌體的DNA進入大腸杆菌中，其蛋白質外殼留在外麵，證明噬菌體DNA攜帶著自我複製的全部信息，這三位科學家因此項發現而榮獲1969年諾貝爾醫學和生理學獎金。
1953年，美國生物學家沃森、英國物理學家克裏克和英國結晶學家威爾金斯、富蘭克林進行的DNA分子結構模型研究取得突破，沃森和克裏克發現了DNA雙螺旋結構。沃森、克裏克和威爾金斯因這項偉大成就而共同分享了1962年諾貝爾醫學和生理學獎金。DNA分子的自我複製過程是，其雙螺旋兩條鏈彼此分開，各自按確定的堿基配對規律彼此配對，即：腺嘌呤—胸腺嘧啶，用符號表示為A—T鳥嘌呤—胞嘧啶，用符號表示為G—C形成自己的互補鍵，結果產生兩個新的DNA分子與原來的DNA分子完全相同，這便是遺傳。