1953年4月25日，年仅25岁的沃森与同在剑桥大学的合作伙伴弗朗西斯·克里克一起，在英国《自然》杂志上发表了一篇仅两页的论文，提出了DNA的结构和自我复制机制。这篇论文被普遍视作分子生物学时代的开端。

　　“没有什么分子像ＤＮＡ那样动人。它让科学家着迷，给艺术家灵感，向社会发出挑战。从任何意义说，它都是一种现代的标志。”——《自然》杂志。
 
　　发现双螺旋结构，为基因工程奠定了基础：50年来，在研究ＤＮＡ过程中涌现出的基因克隆、基因组测序以及聚合酶链式反应等技术，直接促进了现代生物技术产业的兴起。一些高产、抗病虫害的优质转基因农作物产品，已经走上了餐桌。“国际获得农业生物技术应用服务”机构的调查显示，2002年，全球种植转基因作物的面积达到5800多万公顷，目前已有16个国家的600万农民靠种植转基因作物为生。
 
　　发现双螺旋结构，使当代医学受益良多：分子生物学使科学家能更深入地研究基因等遗传因素在疾病发作中的作用，为设计药物提供了新的手段，同时也催生了基因诊断以及基于ＤＮＡ技术的治疗新方法。用基因工程技术开发出的干扰素、胰岛素和抗体等，成为近年来增速最快的新型治疗手段。
 
　　发现双螺旋结构，在人类生活的众多层面打下印记：利用ＤＮＡ充当“福尔摩斯”侦破悬案或进行身份认定，早已不是什么稀罕事。据报道，仅美国2002年实施的ＤＮＡ亲子鉴定就有30多万例。在美国，迄今已有120多人依赖ＤＮＡ法医鉴定技术为自己洗刷了不白之冤。
 
　　发现双螺旋结构，甚至在社会文化领域产生影响：简洁、优雅和深邃的双螺旋结构，成为当代科学的最佳“形象代言人”、艺术家们灵感的泉源。它登上超现实主义画家达利的画布，变成雕塑、卡通人物和玩具，双螺旋玻璃瓶装的“ＤＮＡ”品牌香水已于几年前问世。按照英国牛津大学艺术史学家肯普的比喻，ＤＮＡ分子是我们这个科学时代的“蒙娜·丽莎”。