随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点被揭开，特别是了解到遗传密码是由信使RNA转录表达以后，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而开始跃跃欲试，想从分子的水平去干预生物的遗传。按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的科学技术就叫“基因工程”，或者叫“遗传工程”。这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”、“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。
1971年，美国微生物学家内森斯和史密斯在细胞中发现了一种“限制性核酸内切酶”，这种酶能在DNA上核苷酸的特定连接处以特定的方式把DNA双链切开。此外，他们又发现了另一种“DNA连接酶”，这种酶能把二股DNA重新连接起来，从而为干预生物体的遗传物质，改造生物体的遗传特性，直至创造新生命类型提供了必要的手段和工具。
由于早在1965年，瑞士分子生物学家阿尔伯提出存在限制性内切酶的假说，所以阿尔伯、史密斯和内森斯共享了1978年诺贝尔生理和医学奖。