La capacidad de Severo Ochoa para sintetizar ARN en el laboratorio marcó la primera vez que los científicos lograron combinar moléculas en cadena fuera de un organismo vivo, conocimiento que más tarde resultaría ser un paso esencial para permitir a los científicos crear vida en un tubo de ensayo. Por este trabajo, Ochoa recibió el Premio Nobel en 1959. Además de su trabajo de laboratorio, Ochoa, que se formó como médico en España, enseñó bioquímica y farmacología a muchas generaciones de estudiantes de medicina de la Universidad de Nueva York.
Severo Ochoa nació el 24 de septiembre de 1905 en Luarca, una pequeña ciudad del norte de España. Llamado así por su padre, abogado, Ochoa era el hijo menor de la familia. Vivió en este pueblo de montaña hasta los siete años, cuando sus padres decidieron trasladarse a Málaga. El traslado permitió al joven Severo acceder a una educación en un colegio privado que le preparó para entrar en el Málaga College, que es comparable a un instituto estadounidense. Por aquel entonces, Ochoa ya sabía que acabaría haciendo carrera en el campo de las ciencias; la única duda que tenía era en qué campo se especializaría. Como las matemáticas le parecieron muy exigentes en el Colegio de Málaga, decidió no seguir una carrera de ingeniería, en la que esos conocimientos serían esenciales. En su lugar, pensó en estudiar biología. Después de que Ochoa recibiera su licenciatura en Málaga en 1921, pasó un año estudiando los cursos previos a la carrera de medicina, que en ese momento eran física, química, biología y geología. En 1923 se matriculó en la Facultad de Medicina de la Universidad de Madrid.
En Madrid, Ochoa soñaba con estudiar con el neurohistólogo español Santiago Rámon y Cajal, pero su sueño se vio rápidamente frustrado cuando descubrió que el profesor de histología, de 70 años, se había retirado de la enseñanza, aunque seguía dirigiendo un laboratorio en Madrid. Sin embargo, Ochoa dudó en acercarse a Cajal incluso en el laboratorio, porque pensó que el anciano estaría demasiado ocupado para ser molestado por un estudiante sin importancia. No obstante, al final de su segundo año en la facultad de medicina, Ochoa había confirmado su deseo de dedicarse a la investigación biológica y aceptó la oferta de su profesor de trabajar en un laboratorio cercano.
La propia facultad de medicina no contaba con instalaciones de investigación, pero el profesor de fisiología de Ochoa dirigía un pequeño laboratorio de investigación bajo los auspicios del Consejo de Investigaciones Científicas a poca distancia. Trabajando con un compañero de clase, Ochoa dominó primero la tarea de laboratorio relativamente rutinaria de aislar la creatinina -un compuesto blanco y cristalino- de la orina. De ahí pasó a la tarea más exigente de estudiar la función y el metabolismo de la creatina, una sustancia nitrogenada, en el músculo. El verano siguiente a su cuarto año de estudios de medicina lo pasó en un laboratorio de Glasgow, continuando el trabajo sobre este problema. Ochoa se licenció en medicina en 1929.
En un intento de ampliar su formación científica, Ochoa solicitó una beca postdoctoral para trabajar bajo la dirección de Otto Meyerhof en el Instituto Kaiser-Wilhelm, en un suburbio de Berlín. Aunque el Consejo de Investigación Científica le había ofrecido una beca para realizar estos estudios, Ochoa rechazó su oferta de ayuda porque podía pagarse sus propios gastos. Consideraba que el dinero debía destinarse a alguien más necesitado que él. El 8 de julio de 1931 se casó con Carmen García Cobian, hija de un abogado y empresario español, y se trasladó con su recién casada a Inglaterra, donde tenía una beca de la Universidad de Madrid para estudiar en el Instituto Nacional de Investigaciones Médicas de Londres. En Inglaterra Ochoa conoció a Sir Henry Hallett Dale, que más tarde ganaría el Nobel de Medicina de 1936 por su descubrimiento de la transmisión química de los impulsos nerviosos. Durante su primer año en el Instituto, Ochoa estudió la enzima glioxalasa, y al año siguiente empezó a trabajar directamente con Dale, investigando cómo las glándulas suprarrenales afectaban a la química de la contracción muscular. En 1933 regresó a su alma mater, la Universidad de Madrid, donde fue nombrado profesor de fisiología y bioquímica.
Al cabo de dos años, Ochoa aceptó un nuevo puesto. Uno de los directores del Departamento de Medicina planeaba crear un Instituto de Investigaciones Médicas con secciones de bioquímica, fisiología, microbiología y medicina experimental. El instituto contaría con el apoyo de la Universidad de Madrid, que le ofrecía espacio en uno de sus nuevos edificios de la Facultad de Medicina, y con el apoyo de mecenas adinerados, que planeaban proporcionar un presupuesto considerable para equipos, salarios y suministros. El director del nuevo instituto ofreció al joven Ochoa la dirección de la sección de fisiología, que aceptó, y le proporcionó una plantilla de tres personas. Sin embargo, pocos meses después de que Ochoa comenzara a trabajar, estalló la guerra civil en España. Para poder continuar con su trabajo, Ochoa decidió abandonar el país en septiembre de 1936. Él y su esposa emigraron a Alemania, un país apenas estable a finales de 1936.
Cuando Ochoa llegó, se encontró con que su mentor Meyerhof, que era judío, estaba bajo una considerable presión política y personal. El científico alemán no había permitido que esto interfiriera en su trabajo, aunque Ochoa descubrió con sorpresa que el tipo de investigación que realizaba Meyerhof había cambiado drásticamente en los seis años transcurridos desde la última vez que lo vio. Como escribió sobre el laboratorio en un artículo retrospectivo para la Annual Review of Biochemistry «Cuando lo dejé en 1930 era básicamente un laboratorio de fisiología; se podían ver músculos moviéndose por todas partes. En 1936 era un laboratorio de bioquímica. La glucólisis y la fermentación en extractos de músculo o de levadura, o las reacciones parciales de estos procesos catalizadas por enzimas purificadas, eran los principales temas de estudio.» El cambio de énfasis en la investigación de Meyerhof influyó en el propio trabajo de Ochoa, aunque éste estudió en el laboratorio durante menos de un año antes de que Meyerhof huyera a Francia.
Antes de que Meyerhof se marchara, sin embargo, se aseguró de que su protegido no quedara desamparado, organizando que Ochoa recibiera una beca de seis meses en el Laboratorio de Biología Marina de Plymouth, Inglaterra. Aunque esta beca sólo duró medio año, Ochoa disfrutó de su estancia allí, sobre todo porque su esposa Carmen empezó a trabajar con él en el laboratorio. Su colaboración llevó más tarde a la publicación de un artículo conjunto en Nature. Al cabo de seis meses, sin embargo, Ochoa tuvo que marcharse, y sus amigos del laboratorio le encontraron un puesto como asistente de investigación en la Universidad de Oxford. Dos años más tarde, cuando Inglaterra entró en la guerra, el Departamento de Bioquímica de Oxford trasladó todos sus esfuerzos a la investigación bélica en la que Ochoa, un extranjero, no podía participar. Así que en 1940 los Ochoa volvieron a coger las riendas, esta vez para cruzar el Atlántico y trabajar en el laboratorio de Carl Ferdinand Cori y Gerty T. Cori en St. El laboratorio de Cori, que formaba parte de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, era famoso por su investigación de vanguardia sobre las enzimas y el trabajo con el metabolismo intermediario de los hidratos de carbono. Este trabajo consistía en estudiar las reacciones bioquímicas en las que los carbohidratos producen energía para el funcionamiento celular. Ochoa trabajó allí durante un año antes de que la Universidad de Nueva York le convenciera para que se trasladara al este y aceptara un trabajo como investigador asociado en medicina en el Hospital Psiquiátrico de Bellevue, donde por primera vez tendría estudiantes graduados y postdoctorales trabajando bajo su mando.
En 1945, Ochoa fue ascendido a profesor asistente de bioquímica en la facultad de medicina. Dos años más tarde, cuando la cátedra de farmacología se jubiló, a Ochoa se le ofreció la oportunidad de sucederle y, atraído por la promesa de un nuevo espacio de laboratorio, aceptó. Siguió siendo catedrático durante nueve años, y en 1949 se tomó un año sabático para ser profesor visitante en la Universidad de California. Sin embargo, su trabajo administrativo no le impidió seguir con sus intereses de investigación en bioquímica. A principios de la década de 1950, aisló uno de los compuestos químicos necesarios para la fotosíntesis, el nucleótido de trifosfopiridina, conocido como TPN. Ochoa continuó su interés por el metabolismo intermediario, ampliando el trabajo de Hans Adolf Krebs, quien planteó la idea de un ciclo a través del cual los alimentos se metabolizan en trifosfato de adenosina, o ATP, la molécula que proporciona energía a la célula. El científico español descubrió que una molécula de glucosa al quemarse con oxígeno producía 36 moléculas de ATP. Cuando el director del departamento de bioquímica dimitió en 1954, Ochoa aceptó esta oportunidad para volver al departamento a tiempo completo como director y profesor titular.
Una vez más afianzado en la investigación de la bioquímica, Ochoa dirigió su atención a un nuevo campo: el área de investigación del ácido desoxirribonucleico (ADN), que estaba creciendo rápidamente. Al principio de su carrera, las enzimas habían sido las nuevas moléculas de moda para el estudio de los bioquímicos; ahora, tras el trabajo crítico de James Watson y Francis Crick en 1953, los ácidos nucleicos estaban fascinando a los científicos del sector. Ochoa no fue una excepción. Aprovechando su trabajo anterior con las enzimas, Ochoa comenzó a investigar qué enzimas desempeñaban un papel en la creación de ácidos nucleicos en el organismo. Aunque la mayoría de las enzimas ayudan a descomponer materiales, Ochoa sabía que buscaba una enzima que ayudara a combinar nucleótidos en las largas cadenas que son los ácidos nucleicos. Una vez aisladas estas moléculas, esperaba poder sintetizar ARN y ADN en el laboratorio. En 1955, encontró una enzima bacteriana en las aguas residuales que parecía desempeñar esa función. Cuando añadió esta enzima a una solución de nucleótidos, descubrió que la solución se volvía viscosa, como una gelatina, lo que indicaba que el ARN se había formado efectivamente en el plato. Al año siguiente, Arthur Kornberg, que había estudiado con Ochoa en 1946, aplicó estos métodos para sintetizar ADN.
En 1959, cinco años después de asumir la dirección del departamento de bioquímica, Ochoa compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina con Kornberg, por su trabajo en el descubrimiento de las enzimas que ayudan a producir ácidos nucleicos. Aunque Ochoa estaba especialmente encantado de compartir el premio con su antiguo colega, a esas alturas ya no era ajeno a los elogios académicos. Titular de varios títulos honoríficos de universidades estadounidenses y extranjeras, entre ellas Oxford, Ochoa también había recibido la medalla Carl Neuberg en bioquímica en 1951 y el premio Charles Leopold Mayer en 1955. Ochoa fue director del departamento de bioquímica de la Universidad de Nueva York durante 20 años, hasta el verano de 1974, justo antes de cumplir setenta años. Cuando se retiró de este puesto, rechazó la oferta del departamento de convertirlo en profesor emérito, prefiriendo permanecer en plantilla como profesor titular. Pero ni siquiera eso pudo mantener a Ochoa suficientemente ocupado. En 1974 se incorporó al Instituto Roche de Biología Molecular en Nueva Jersey.
En 1985 regresó a su España natal como profesor de biología en la Universidad Autónoma de Madrid para continuar con su fascinación de toda la vida por la investigación bioquímica. A la edad de 75 años, Ochoa escribió una retrospectiva de su vida, que tituló «En busca de una afición». En la introducción de esta obra, explicó la elección del título: en una fiesta celebrada en los años cuarenta en honor de dos químicos galardonados con el Nobel, Ochoa anotó en el registro de invitados que su afición era la bioquímica, aunque era profesor de farmacología en la Universidad de Nueva York. Sir Henry Dale, uno de los homenajeados de la fiesta, bromeó diciendo que «ahora que es farmacólogo, tiene la bioquímica como afición». Ochoa concluyó este relato con la afirmación: «En mi vida la bioquímica ha sido mi única y verdadera afición».
Severo Ochoa murió en Madrid el 1 de noviembre de 1993.