Watson, James Dewey (1928-), um biólogo molecular americano, ajudou a determinar a estrutura molecular do ácido desoxirribonucléico, ou DNA, o portador de material genético em organismos vivos. Por esta conquista, Watson dividiu o Prêmio Nobel de fisiologia ou medicina de 1962 com o biólogo britânico Francis H.C. Crick e o biofísico britânico Maurice Hugh Frederick Wilkins.
No início dos anos 1950, Watson e Crick se tornaram parceiros na busca pela estrutura do DNA. Eles não foram os únicos cientistas investigando DNA, Contudo, e logo se viram em uma corrida para se tornarem os primeiros a resolver o problema. Os dois se encontravam algumas horas por dia para discutir sua abordagem. Com base nos resultados de experimentos de cristalografia realizados no laboratório de Wilkins. Watson e Crick foram capazes de construir um modelo tridimensional da molécula de DNA usando contas, arame, e papelão. Em 1953, Watson e Crick publicaram os resultados de suas descobertas na revista britânica Nature. Eles haviam vencido a corrida para encontrar a estrutura do DNA e, como resultado, descobriu os blocos de construção da vida.
O modelo Watson-Crick mostrou que uma molécula de DNA é uma dupla hélice. A estrutura do DNA esclarece como ele se replica. O DNA consiste em duas fitas que formam as laterais de uma escada, torcida para se parecer com uma escada em espiral. Os degraus da escada consistem em bases emparelhadas, com produtos químicos alternados. Durante a divisão celular, a escada está descompactada, como se a escada fosse dividida ao meio. Quando isso acontece, a sequência de bases atua como um modelo, criando novas escadas, que são idênticas às escadas originais. Desta maneira, a informação genética é passada de geração em geração.
Watson é afiliado ao Laboratório de Biologia Quantitativa Cold Spring Harbor em Cold Spring Harbor, Ilha Longa, Nova york, desde 1968. Naquela época, ele ajudou a criar gerações sucessivas de geneticistas. Ele é o autor de The Molecular Biology of the Gene (1965), um livro de biologia molecular amplamente utilizado, e co-autor de The Molecular Biology of the Cell (1983). Ele é conhecido como um crítico franco sobre questões científicas e escreveu abertamente sobre seus colegas cientistas em suas memórias de 1968, A Dupla Hélice, um livro que narra a colaboração de dois anos entre ele e Crick.
Watson era o único filho de James D. e Jean (Mitchell) Watson. Quando menino, gostava de observar pássaros. Ele foi educado nas escolas públicas de Chicago, frequentando a Horace Mann Grammar School e a South Shore High School. Watson se destacou em seus trabalhos escolares e apareceu no Quiz Kids, um programa de rádio popular na década de 1940. Ele deixou a escola em 1943, depois de dois anos, para se inscrever em uma faculdade experimental da Universidade de Chicago, onde estudou ornitologia. Inicialmente, ele queria se tornar um ornitólogo e trabalhar em um refúgio de vida selvagem. Quando ele obteve seu B.S. licenciatura em zoologia quatro anos depois, Contudo, seus interesses se voltaram para a genética e o desejo de "aprender o que era o gene".
Watson se matriculou em uma escola de pós-graduação na Universidade de Indiana em Bloomington com uma bolsa de estudos. Enquanto estava em Indiana. Watson conduziu sua tese de doutorado sob a supervisão do bacteriologista italiano Salvador Edward Luria. A pesquisa de Watson se concentrou no efeito dos raios X na multiplicação de um fago, ou vírus bacteriano. No verão de 1948, Watson e Luria viajaram para o Laboratório Cold Spring Harbor. Foi a primeira visita de Watson às instalações e ele estava lá para fazer um curso de três semanas, ensinado por Max Delbrück, um biólogo alemão, que publicou um artigo marcante sobre genética de fagos. Watson completou seu Ph.D. graduou-se em 1950 e depois passou um ano pesquisando a bioquímica do DNA na Universidade de Copenhagen em uma bolsa de pós-doutorado do National Research Council.
Na primavera de 1951, Watson participou de uma conferência científica em Nápoles, Itália. Foi neste simpósio que Maurice Wilkins, um pesquisador de genética do King's College Laboratory em Londres, falou sobre seu trabalho de raios-X em DNA e mostrou uma fotografia que havia tirado com a técnica. A palestra teve uma profunda influência em Watson e despertou seu interesse pelo assunto. Pouco depois disso, Watson ouviu falar dos modelos de Linus Carl Pauling mostrando a estrutura parcial das proteínas. Inspirado por seguir esta linha de trabalho, Watson providenciou para ajudar John Cowdery Kendrew no Laboratório Cavendish em Cambridge, Inglaterra, para estudar a estrutura das proteínas.
No outono de 1951, Watson veio para Cambridge com uma bolsa da National Foundation of Infantile Paralysis. Em um esforço para economizar dinheiro, ele morava em um quarto na casa de Kendrew. Watson logo descobriu que não tinha interesse em proteínas e que queria estudar DNA. Logo depois de chegar ao laboratório, ele conheceu Francis Crick e os dois rapidamente descobriram seu interesse mútuo na investigação de DNA. No momento, Crick era um estudante graduado de 35 anos, experimentando com proteínas. Watson e Crick decidiram que a melhor maneira de explorar a estrutura do DNA era seguir o mesmo método que Pauling havia usado para construir seus modelos de proteína. Em vez de usar raciocínio matemático extenso para resolver seu problema, Pauling confiava nas leis simples da química estrutural. Ele então criou modelos tridimensionais que mostravam quais átomos estavam próximos uns dos outros. Como Pauling, Watson e Crick raciocinaram sobre seu problema, reunião algumas horas por dia. Eles desenvolveram seu modelo, refinando à medida que avançavam para garantir que estava de acordo com as evidências científicas existentes.
Watson e Crick receberam alguma ajuda em sua investigação de Rosalind Elsie Franklin, um físico químico britânico e colega de Wilkins no King's College em Londres. Watson e Crick estavam lutando para descobrir a forma do DNA quando Watson viu uma difração de raios-X feita por Franklin, que revelou claramente que a estrutura do DNA era a de uma hélice. Embora esta fotografia tenha se mostrado crucial para a descoberta de Watson e Crick, Franklin não sabia que eles tinham visto. Ela morreu de câncer em 1958 e Watson ofereceu um reconhecimento tardio à contribuição de Franklin em seu livro The Double Helix. Watson e Crick relataram seus resultados em dois artigos publicados na primavera de 1953. O primeiro artigo foi acompanhado por uma ilustração de uma hélice, desenhado pela esposa de Crick, Odile.
Mais tarde, em 1953, Watson aceitou o cargo de pesquisador sênior em biologia no California Institute of Technology em Pasadena, Califórnia. Dois anos depois, ele foi nomeado professor assistente de biologia na Universidade de Harvard, onde foi nomeado professor associado em 1958 e professor titular em 1961. Sete anos depois, Watson tornou-se diretor do Cold Spring Harbor Laboratory em Cold Spring Harbor, Ilha Longa, Nova york, enquanto ainda permanece no corpo docente em Harvard. Ele continuou com este dever duplo até 1976, quando ele deixou Harvard para dedicar todas as suas energias a Cold Spring Harbor.
Desde que assumiu a liderança em Cold Spring Harbor, Watson tem promovido pesquisas na área de virologia de tumor e esta linha de investigação levou os cientistas a uma melhor compreensão dos genes do câncer. Watson também enfatizou a educação e expandiu as ofertas de aulas do laboratório para alunos avançados em biologia molecular, bem como para alunos do ensino fundamental e médio. Para promover seus objetivos educacionais, ele fundou uma instituição de concessão de graduação, Laboratório Cold Spring Harbor Watson School of Biological Sciences. Em 1994, ele se tornou presidente do Cold Spring Harbor Laboratory, uma posição que ele ainda mantém. Como presidente, ele ajudou a orientar a política geral para a instalação.
Em 1988, Watson tornou-se assistente de direção, e um ano depois diretor, do Centro Nacional para o Projeto do Genoma Humano dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH). Enquanto supervisionava o projeto, ele destinou uma pequena parte dos fundos para estudar questões éticas resultantes das descobertas do projeto. Ao longo de sua gestão, Watson teve uma série de desacordos de política com o NIH e, em 1992, ele demitiu-se.
Além do Prêmio Nobel, Watson recebeu vários prêmios, incluindo o Prêmio John Collins Warren do Hospital Geral de Massachusetts, 1959; o Prêmio Eli Lilly em Bioquímica, 1960; o Prêmio Lasker da American Public Health Association, 1960; a medalha de ouro John J. Carty da Academia Nacional de Ciências, 1971; e a Medalha Presidencial da Liberdade, 1977. É membro da American Academy of Arts and Sciences desde 1958 e da National Academy of Sciences desde 1962.