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1926年出生于俄亥俄州克利夫兰。1950年获得加州理工学院物理和数学博士学位。他提出了气泡室理论，因此获得1960年诺贝尔物理学奖。之后转入分子生物学研究，发明了聚合酶链式反应，扩增DNA。1980年代，转向神经生物学。