1974年，科恩把金黄色萄葡球菌的质粒（上面具有抗青霉素的基因）和大肠杆菌的质粒“组装”成“杂合质粒”，“送入”大肠杆菌体内，使这种大肠杆菌获得了对青霉素的抗药性，这说明，金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因，由“杂合质粒”带到大肠杆菌体内了，更重要的是表明外来基因在大肠杆菌体内同样也发生作用（专业上称为表达）。同年，他从非洲爪蟾的DNA上“裁剪”了一段与大肠杆菌的质粒“拼接”，获得成功，拼接后的质粒带着非洲爪蟾的基因进入大肠杆菌了，大肠杆菌即产生了非洲爪蟾的核糖体核糖核酸（rRNA）。科恩又一次成为开创者。两栖动物的基因能在细菌里发挥作用，也能在细菌里不断复制的事实告诉人们，基因工程完全可以不受生物种类的限制，而按照人类的意愿去拼接基因，创造新的生物，如创造缫丝的大肠杆菌、制药的大肠杆菌等等。当科恩取得了第三次的成功后，他立即以DNA重组技术发明人的身份向美国专利局申报了世界上第一个基因工程的技术专利，成为实施基因工程的第一人。
由科恩首次取得成功的基因工程不仅打破了不同物种在亿万年中形成的天然屏障，预示着任何不同种类生物的基因都能通过基因工程技术重组到一起。科恩的专利也同样标志着人类确实可以根据自己的意愿、目的，定向地改造生物的遗传特性，甚至创造新的生命类型。科恩专利技术引起了全球轰动，在短短几年中，世界上许多国家的上百个实验室开展了基因工程的研究。
1970年，印度血统的美籍学者科兰纳首次用化学方法人工合成了有77个核苷酸对的酵母丙氨酸的结构基因。1972年，巴梯摩尔、斯派戈尔曼、列捷尔等领导的实验室各自用反向转录酶合成了家兔和人的珠蛋白基因，这是首次合成的真核生物基因。1973年，科兰纳再次得手，他合成了具有126个核苷酸对的大肠杆菌酪氨酸运转RNA（tRNA）基因。为了使合成的基因能发挥作用，科兰纳等经过三年埋头苦干，在1976年8月，终于使大肠杆菌酪氨酸运转RNA（tRNA）基因顺利地转录出酪氨酸tRNA。
1977年，美国加利福尼亚大学的博耶，用化学方法合成了人生长激素抑制因子的基因。人生长激素抑制因子是人脑、肠管、胰腺中分泌出来的一种神经激素，它能抑制甲状腺刺激激素，促胃液素、胰岛素和胰高血糖素的分泌，对肢端肥大症、急性胰腺炎和糖尿病等多种疾病都有医疗价值。之后，博耶将这个人工合成的基因与大肠杆菌质粒重组，重组DNA在质粒运载下顺利地进入大肠杆菌，这个人工合成的基因在大肠杆菌中为博耶制造出5毫克人的生长激素抑制因子。这5毫克生长激素抑制因子可以说是人造基因献给博耶的厚礼。如果用传统的办法从绵羊中提取5毫克生长激素抑制因子，那就要有50万个绵羊脑袋。
