說來也巧，現代生命科學的奠基人——摩爾根，誕生於遺傳學的祖師爺孟德爾發表豌豆遺傳論文的1866年。不過不同的是，摩爾根出身名門，家境富裕。這使他能夠遍曆名山大川，在遊曆中，這位富家少年產生了對大自然的無限熱愛，促使他最終走上了探索生命奧秘之路。1886年，躊躇滿誌的摩爾根考入了美國著名的霍普金斯大學研究院讀研究生。幾年後，他寫出了《論海蜘蛛》的論文，獲得了博士學位。
1900年春，也就是摩爾根取得博士學位後不久，蒙在孟德爾論文上的塵土被拂去了，他所創立的遺傳學說重新放出了光輝。這不僅使孟德爾這位生前默默無聞的修士頓時名噪世界，而且使他奠基的遺傳學雨後春筍般地興盛起來。
而在這之前，細胞學取得了長足的進步。德國生物學家弗萊明發現了細胞中的染色體和細胞的有絲分裂。一旦孟德爾的學說重見天日，生物學家便馬上看出了盂德爾所說的遺傳因子和染色體之間的聯係，一門新的科學——細胞遺傳學以嶄新的姿態在科學界出現了。
這時，已經是哥倫比亞大學生物學教授的摩爾根，不失時機地投入了對這門新興科學的研究。他一心撲在他的奇怪的實驗室裏，成了人們心目中的一個“怪人”。在他的實驗室裏，他培養了幾萬隻果蠅。這東西盡管令普通人討厭，但它們身體小，占地方很小，使用方便，飼養的成本又低，再加上它們繁殖率高，生活史短，便於觀察。所以，成了摩爾根和他的學生們實驗的好材料。
1910年的一天，摩爾根偶然發現在許多紅眼果蠅中有一隻白眼果蠅。他讓紅白果蠅雜交，到子二代時，他發現白眼蠅全是雄性的。這說明性狀（白）和性別（雄）的因子（即“基因”）是關聯的。這一重人發現，說明白眼性狀是由性染色體傳遞遺傳的，這稱為“伴性遺傳”。
通過長期實驗探索，摩爾根終於肯定地得出了染色體是遺傳因子載體的結論。摩爾根的發現為人們探索生物遺傳機理開拓了一條新路。以後，在大量實驗資料的基礎上，運用數學方法，摩爾根和他的學生一起又成功地推斷出一對對基因在染色體上的具體的排列位置，繪出了果蠅遺傳基因人染色休上的座落圖。1928年，摩爾根的遺傳學名著《基因論》問世。在《基因論》中，摩爾根預言基因是一種化學實體。此後，這位科學偉人就離開對細胞遺傳學的研究，而去搞他的老本行——胚胎發育學去了。1933年，摩爾根獲得了諾貝爾醫學和生理學獎。
以後不久，在摩爾根的研究基地——加利福尼亞理工學院，來了一位年輕的德國科學家，名叫德爾布呂克。他看到實驗室裏正在使用一種“噬菌體”做細菌和病毒研究的材料。這噬菌體的結構非常簡單，頭呈六角形，頭部中心含有DNA。所謂DNA就是脫氧核糖核酸，它和糖核酸（DNA）一起組成核酸，是構成細胞核的主要成分。噬菌體與其他生物的細胞染色體的基因有一樣的物理、化學屬性，而且繁殖極快，德爾布呂克覺得用它來研究基因是再好不過的了。德爾布呂克原來是個物理學家，所以他能得心應手地運用物理研究中的放射性同位素標記法，他和生物學家赫爾希等人設計了一套極妙的試驗，結果證實DNA才是真正的遺傳物質。一門新興的科學——分子生物學，就這樣誕生了。1969年，德爾布呂克因此榮獲諾貝爾醫學和生理學獎。
科學發展到20世紀，很自然地出現了多學科交叉的研究方式。要進一步揭開DNA之謎，就不是單純靠生物研究能夠完成的。1944年量子力學家薛定諤，寫了一本研究生物學的書《生物是什麼》。在書中，他提出了生命密碼的設想。他認為，遺傳實際上就是生命密碼被複製後傳給後代。有個名叫克裏克的青年物理學家讀了薛定諤的這本書後，立刻下決心改行研究生物，並在他從事研究工作的英國著名的卡文迪許實驗室，遇上了一位誌同道合的朋友——華生。於是兩人合作探索DNA的秘密。