Một số thành tựu hiện đại về lí thuyết của sinh học phân tử:

- Những phát hiện và mô tả cấu trúc vật chất di truyền cấp độ phân tử (DNA, RNA):

+ Năm 1868, Friedrich Miescher khám phá ra chất mới là nuclein từ nhân tế bào. Nuclein hiện được biết đến là một hỗn hợp của DNA, RNA và protein.

+ Năm 1944, Oswald Avery đã chứng minh được chính DNA là vật liệu mang thông tin di truyền.

+ Năm 1953, hai nhà khoa học Francis Crick và James Watson tìm ra mô hình mạch xoắn kép của DNA.

- Những nghiên cứu làm sáng tỏ chức năng vật chất di truyền ở cấp độ phân tử:

+ Năm 1957, Francis Crick đã đề xuất học thuyết trung tâm (central dogma). Học thuyết mô tả dòng thông tin di truyền từ DNA qua RNA rồi đến protein.

+ Năm 1958, Matthew Meselson và Franklin Stahl chứng minh rằng sao chép DNA là bán bảo toàn.

+ Năm 1968, Marshall Nirenberg và Har Khorana nhận giải Nobel Sinh lí học và Y học cho công trình giải mã mã di truyền.