1955年，阿瑟-科恩伯格又分離得到了DNA和RNA生成過程中8種核苷酸合成的相關(guān)酶。受沃森和克里克雙螺旋結(jié)構(gòu)模型與半保留復(fù)制猜想，以及奧喬亞發(fā)現(xiàn)催化RNA合成酶的影響。他堅信DNA的復(fù)制是需要酶來幫助完成的，并決心尋找到幫助DNA完成復(fù)制的酶。

　　1956年，科恩伯格從大腸桿菌中純化出能夠幫助DNA完成復(fù)制的酶，并將其命名為DNA聚合酶。1958年，M.Meselson和F.Stahl利用氮的同位素（15N）標(biāo)記大腸桿菌DNA，證明了沃森和克里克推測的DNA半保留復(fù)制方式。

　　1959年，諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎被火速授予科恩伯格，以表彰他發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸的合成機制，從研究成果出現(xiàn)到獲獎如此神速在諾貝爾獎的歷*是十分罕見的。而發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的沃森和克里克在1962年才被授予諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎。回顧這一過程，確實有點不可思議。

　　科恩伯格在后續(xù)的研究中，闡明DNA聚合酶Ⅰ是一個多功能酶，其兼有聚合酶，3’→5’外切核酸酶和5’→3’外切核酸酶活性。而5’→3’外切核酸酶活性的存在，表明DNA聚合酶Ⅰ不是真正幫助DNA完成復(fù)制的酶，而它真正的作用后來證明是在DNA復(fù)制過程中取代RNA引物并參與DNA的局部修復(fù)，也就說，DNA聚合酶Ⅰ是個修復(fù)酶。