A capacidade de Severo Ochoa de sintetizar RNA no laboratório marcou a primeira vez que os cientistas conseguiram combinar moléculas em uma cadeia fora de um organismo vivo, conhecimento que mais tarde provaria ser um passo essencial para permitir que os cientistas criassem vida em um tubo de ensaio. Por este trabalho, Ochoa recebeu o Prêmio Nobel em 1959. Além do seu trabalho laboratorial, Ochoa, que foi formado como médico na Espanha, ensinou bioquímica e farmacologia a muitas gerações de estudantes de medicina da Universidade de Nova York.
Severo Ochoa nasceu em 24 de setembro de 1905, em Luarca, uma pequena cidade no norte da Espanha. Com o nome de seu pai, advogado, Ochoa era o filho mais novo da família. Ele viveu nesta cidade montanhosa até os sete anos de idade, quando seus pais decidiram se mudar para Málaga, Espanha. A mudança deu ao jovem Severo acesso a uma escola privada que o preparou para entrar no Colégio Málaga, que é comparável a uma escola secundária americana. Nessa altura, Ochoa sabia que acabaria por entrar para uma carreira nas ciências; a única questão que se lhe colocava era em que área se especializaria. Como Ochoa achava a matemática no Málaga College muito tributária, ele decidiu não seguir uma carreira de engenharia, na qual tais habilidades seriam essenciais. Em vez disso, ele planejava entrar em biologia. Depois que Ochoa recebeu seu B.A. de Málaga em 1921, ele passou um ano estudando os cursos pré-requisitos para a faculdade de medicina, naquela época física, química, biologia e geologia. Em 1923 matriculou-se na Faculdade de Medicina da Universidade de Madrid.
Em Madrid, Ochoa tinha sonhos de estudar sob o neurohistologista espanhol Santiago Rámon y Cajal, mas estes foram rapidamente desfeitos quando descobriu que o professor de histologia de 70 anos se tinha aposentado do ensino, embora ainda dirigisse um laboratório em Madrid. Ochoa hesitou em abordar Cajal mesmo no laboratório, no entanto, porque achava que o homem mais velho estaria muito ocupado para ser incomodado por um aluno sem importância. No entanto, ao final de seu segundo ano na faculdade de medicina, Ochoa tinha confirmado seu desejo de fazer pesquisa biológica e saltou para uma das ofertas de trabalho de seu professor em um laboratório próximo.
A Faculdade de Medicina em si não abrigava nenhuma instalação de pesquisa, mas o professor de fisiologia de Ochoa dirigia um pequeno laboratório de pesquisa sob a égide do Conselho de Pesquisa Científica a uma curta distância. Trabalhando com um colega de classe, Ochoa primeiro dominou a tarefa laboratorial relativamente rotineira de isolar a creatina-um composto branco, cristalino – da urina. De lá ele passou para a tarefa mais exigente de estudar a função e o metabolismo da creatina, uma substância nitrogenada, no músculo. No verão após seu quarto ano de faculdade de medicina, ele passou em um laboratório em Glasgow, continuando a trabalhar neste problema. Ochoa recebeu sua graduação médica em 1929.
Numa tentativa de aprofundar sua educação científica, Ochoa candidatou-se a uma bolsa de pós-doutorado trabalhando sob Otto Meyerhof no Instituto Kaiser-Wilhelm, em um subúrbio de Berlim. Embora o Conselho de Investigação Científica lhe tivesse oferecido uma bolsa para prosseguir estes estudos, Ochoa recusou a sua oferta de apoio porque podia pagar à sua maneira. Ele sentiu que o dinheiro deveria ser dado a alguém mais necessitado para si mesmo. Ochoa gostou de seu trabalho sob Meyerhof, permanecendo na Alemanha por um ano.
Em 8 de julho de 1931, ele se casou com Carmen García Cobian, filha de um advogado e empresário espanhol, e se mudou com sua recém-casada esposa para a Inglaterra, onde teve uma bolsa da Universidade de Madri para estudar no Instituto Nacional de Pesquisa Médica de Londres. Na Inglaterra, Ochoa conheceu Sir Henry Hallett Dale, que mais tarde ganharia o Nobel da medicina de 1936 por sua descoberta da transmissão química dos impulsos nervosos. Durante seu primeiro ano no Instituto, Ochoa estudou a enzima glioxalase, e no ano seguinte começou a trabalhar diretamente sob Dale, investigando como as glândulas supra-renais afetavam a química da contração muscular. Em 1933 voltou à sua alma mater, a Universidade de Madrid, onde foi nomeado professor de fisiologia e bioquímica.
Em dois anos, Ochoa aceitou um novo cargo. Um dos chefes do Departamento de Medicina estava planejando iniciar um Instituto de Pesquisa Médica com seções sobre bioquímica, fisiologia, microbiologia e medicina experimental. O instituto seria parcialmente apoiado pela Universidade de Madrid, que lhe ofereceu espaço em um de seus novos edifícios da escola médica, e parcialmente apoiado por patrocinadores ricos, que planejavam fornecer um orçamento substancial para equipamentos, salários e suprimentos. O diretor do novo instituto ofereceu ao jovem Ochoa a direção da seção de fisiologia, que ele aceitou, e lhe proporcionou uma equipe de três pessoas. No entanto, alguns meses depois que Ochoa começou a trabalhar, eclodiu a guerra civil na Espanha. A fim de continuar seu trabalho, Ochoa decidiu deixar o país em setembro de 1936. Ele e sua esposa imigraram para a Alemanha, um país pouco estável no final de 1936.
Quando Ochoa chegou, ele descobriu que seu mentor Meyerhof, que era judeu, estava sob considerável pressão política e pessoal. O cientista alemão não permitiu que isso interferisse em seu trabalho, embora Ochoa tenha descoberto para sua surpresa que o tipo de pesquisa que Meyerhof conduziu mudou drasticamente nos seis anos desde que o viu pela última vez. Como ele escreveu sobre o laboratório em uma peça retrospectiva para a Revisão Anual de Bioquímica: “Quando o deixei em 1930 era basicamente um laboratório de fisiologia; podia-se ver músculos a contrair-se por todo o lado. Em 1936 era um laboratório de bioquímica. Glicólise e fermentação em extratos de músculos ou leveduras ou reações parciais desses processos catalisados por enzimas purificadas, eram os principais sujeitos de estudo”. A mudança de ênfase de Meyerhof na pesquisa influenciou o próprio trabalho de Ochoa, embora ele tenha estudado no laboratório por menos de um ano antes de Meyerhof fugir para a França.
Antes da partida de Meyerhof, no entanto, ele garantiu que seu protegido não ficasse preso, providenciando para Ochoa receber uma bolsa de seis meses no Marine Biological Laboratory em Plymouth, Inglaterra. Embora essa bolsa tenha durado apenas meio ano, Ochoa desfrutou de seu tempo lá, até porque sua esposa Carmen começou a trabalhar com ele no laboratório. A colaboração deles mais tarde levou à publicação de um trabalho conjunto na Natureza. No final de seis meses, porém, Ochoa teve que seguir em frente, e amigos no laboratório encontraram-lhe um posto como assistente de pesquisa na Universidade de Oxford. Dois anos mais tarde, quando a Inglaterra entrou na guerra, o Departamento de Bioquímica de Oxford transferiu todos os seus esforços para a pesquisa de guerra na qual Ochoa, um alienígena, não pôde participar. Assim, em 1940, os Ochoas voltaram a pegar em estacas, desta vez para atravessar o Atlântico e trabalhar no laboratório de Carl Ferdinand Cori e Gerty T. Cori em St. Louis. Parte da Faculdade de Medicina da Universidade de Washington, o laboratório Cori era conhecido por suas pesquisas de ponta sobre enzimas e trabalho com metabolismo intermediário de carboidratos. Este trabalho envolveu o estudo das reacções bioquímicas em que os hidratos de carbono produzem energia para as operações celulares. Ochoa trabalhou lá por um ano antes da Universidade de Nova York o convenceu a se mudar para o leste para assumir um trabalho como associado de pesquisa em medicina no Hospital Psiquiátrico de Bellevue, onde ele teria pela primeira vez estudantes de pós-graduação e pós-doutorado trabalhando abaixo dele.
Em 1945, Ochoa foi promovido a professor assistente de bioquímica na faculdade de medicina. Dois anos depois, quando a cadeira de farmacologia se aposentou, foi oferecida a Ochoa a oportunidade de sucedê-lo e, atraído pela promessa de novo espaço laboratorial, ele aceitou. Ele permaneceu como presidente por nove anos, fazendo uma sabática em 1949 para servir como professor visitante na Universidade da Califórnia. O seu trabalho administrativo não o impediu, contudo, de prosseguir os seus interesses de investigação em bioquímica. No início dos anos 50, isolou um dos compostos químicos necessários para a fotossíntese, o trifosfopiridina nucleotídica, conhecido como TPN. Ochoa continuou seu interesse no metabolismo intermediário, expandindo o trabalho de Hans Adolf Krebs, que colocou a idéia de um ciclo através do qual os alimentos são metabolizados em trifosfato de adenosina, ou ATP, a molécula que fornece energia para a célula. O cientista espanhol descobriu que uma molécula de glicose quando queimada com oxigênio produziu 36 moléculas de ATP. Quando o presidente do departamento de bioquímica renunciou em 1954, Ochoa aceitou esta oportunidade de retornar ao departamento em tempo integral como presidente e professor titular.
A partir do momento em que se envolveu mais na pesquisa bioquímica, Ochoa voltou suas atenções para um novo campo: a área de pesquisa de ácido desoxirribonucleico (DNA), em rápido crescimento. Antes na carreira dele, as enzimas tinham sido as moléculas novas quentes para os bioquímicos estudarem; agora, depois do trabalho crítico de James Watson e Francis Crick em 1953, os ácidos nucléicos eram cientistas fascinantes no campo. Ochoa não era nenhuma exceção. Baseando-se no trabalho anterior dele com enzimas, Ochoa começou a investigar quais enzimas jogaram papéis na criação de ácidos nucléicos no corpo. Embora a maioria de enzimas ajudam em quebrar materiais, Ochoa sabia que ele estava procurando por uma enzima que ajudou combinar nucleotides nas cadeias longas que eram ácidos nucléicos. Uma vez que ele isolou estas moléculas, ele esperou, ele seria capaz de sintetizar RNA e DNA no laboratório. Em 1955, ele achou uma enzima bacteriana em esgoto que apareceu para jogar só tal papel. Quando ele adicionou esta enzima a uma solução de nucleotídeos, ele descobriu que a solução se tornou viscosa, como geléia, indicando que o RNA tinha realmente se formado no prato. No ano seguinte, Arthur Kornberg, que tinha estudado com Ochoa em 1946, aplicou estes métodos para sintetizar DNA.
Em 1959, cinco anos depois que ele assumiu a direção do departamento de bioquímica, Ochoa compartilhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina com Kornberg, para o trabalho deles em descobrir as enzimas que ajudam a produzir ácidos nucléicos. Enquanto Ochoa estava particularmente encantado em partilhar o prémio com o seu antigo colega, por esta altura já não era estranho aos aplausos académicos. Titular de vários títulos honoríficos de universidades americanas e estrangeiras, incluindo Oxford, Ochoa também tinha sido o ganhador da Medalha Carl Neuberg em bioquímica em 1951 e do Prêmio Charles Leopold Mayer em 1955. Ochoa foi presidente do departamento de bioquímica da NYU durante 20 anos, até o verão de 1974, pouco antes do seu septuagésimo aniversário. Quando se aposentou deste cargo, rejeitou a oferta do departamento de fazer dele um professor emérito, preferindo permanecer na equipe como professor titular. Mas mesmo assim, não conseguiu manter Ochoa suficientemente ocupado. Em 1974, ele entrou para o Instituto Roche de Biologia Molecular em Nova Jersey.
Em 1985 ele retornou à sua Espanha natal como professor de biologia na Universidade Autônoma de Madri para continuar seu fascínio vitalício com a pesquisa bioquímica. Aos 75 anos de idade Ochoa escreveu uma retrospectiva de sua vida, que ele intitulou “Perseguição de um Hobby”. Na introdução desta peça, ele explicou sua escolha de título: em uma festa dada nos anos quarenta em homenagem a dois químicos laureados com o Nobel Ochoa listou seu hobby no registro de convidados como bioquímica, embora ele fosse professor de farmacologia na Universidade de Nova York. Sir Henry Dale, um dos homenageados da festa, brincou, “agora que ele é farmacologista, ele tem a bioquímica como hobby”. Ochoa concluiu este conto com a afirmação: “Na minha vida a bioquímica tem sido o meu único e verdadeiro hobby”
Severo Ochoa morreu em Madrid a 1 de Novembro de 1993.