Nel 1973, presso la Stanford University, mise a punto assieme a Herbert W.
Boyer la cosiddetta clonazione del Dna ricombinante, un metodo per trasportare in una cellula un gene prelevato dal Dna di una specie diversa, ovvero la tecnica di produzione di Ogm. Per i suoi studi sul Ngf, determinanti per la comprensione dei processi che regolano la crescita delle cellule, fu assegnato a Cohen nel 1986, insieme a Rita Levi Montalcini, il premio Nobel per la medicina.
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