现代生物技术是在分子生物学发展基础上成长起来的。1953年,
美国科学家沃森和英国科学家克里克用X-衍射法搞清了遗传的物质基础核酸的结构,从而使揭开生命秘密的探索从细胞水平进入了分子水平,对于生物
规律的研究也从定性走向了定量。在现代物理学和化学的影响和渗透下,一门新的科学分子生物学诞生了。在以后的十多年内,分子生物学发展迅速,取得许多重要成果,特别是科学家们破译了生命遗传密码,并在1966年编制了一本地球生物通用的遗传密码"辞典"。遗传密码辞典将分子生物学的研究迅速推进到实用阶段。1970年,科拉纳等科学家完成了对
酵母丙氨酸转移RNA的
基因的人工全合成。1971年
美国保罗·伯格用一种
限制性内切酶,打开一种环状DNA分子,第一次把两种不同DNA联结在一起。1973年,以
美国科学家科恩为首的研究小组,应用前人大量的研究成果,在
斯坦福大学用大肠杆菌进行了现代生物技术中最有代表性的技术――
基因工程的第一个成功的实验。他们在试管中将大肠杆菌里的两种不同质粒(抗四环素和抗链霉素)重组到一起,然后将此质粒引进到大肠杆菌中去,结果发现它在那里复制并表现出双亲质粒的
遗传信息。1974年,他们又将非洲爪蛙的一种
基因与一种大肠杆菌的质粒组合在一起,并引入到另一种大肠杆菌中去。结果,非洲爪蛙的
基因居然在大肠杆菌中得到了表达(“表达”是指该基因在大肠杆菌内能合成生长激素抑制
因子),并能随着大肠杆菌的繁衍一代一代地传下去。