„Es macht Spaß, Dinge zu entdecken, und es ist wichtig, Dinge zu entdecken.“
–Marshall Nirenberg

Empfänger der National Medal of Science (NMS) 1964 „für Studien zur genetischen Kontrolle der Proteinsynthese und insbesondere zur Entschlüsselung des chemischen Codes, der Nukleinsäurestrukturen mit Proteinstrukturen in Verbindung bringt.“Marshall Nirenberg wurde in New York City geboren, aber nachdem er als Teenager rheumatisches Fieber entwickelt hatte, zog seine Familie nach Orlando, Florida., für das subtropische Klima. In der High School erkundete Nirenberg gerne das „Naturparadies“ Florida und führte detaillierte Tagebücher, in denen seine Beobachtungen der lokalen Flora und Fauna dokumentiert wurden.

Nirenberg interessierte sich für Biochemie, während er seinen Bachelor- und Master-Abschluss an der University of Florida machte. Nachdem er seinen Ph.D. von der University of Michigan, Ann Arbor, im Jahr 1957 begann er seine Karriere an den National Institutes of Health (NIH), wo er die Beziehung zwischen RNA, DNA und Proteinproduktion studierte. 1961 machten Nirenberg und sein Assistent J. Heinrich Matthaei die bahnbrechende Entdeckung, dass RNA der Direktor der Proteinsynthese ist.Obwohl nur sehr wenige Menschen an Nirenbergs Vortrag über diesen Befund auf dem Internationalen Kongress für Biochemie in Moskau im Jahr 1961 teilnahmen, war der berühmte Biologe Francis Crick anwesend und arrangierte, dass er die Präsentation ein zweites Mal hielt. Bei seiner Wiederholungsperformance nahmen mehr als 1.000 Menschen teil und die Nachricht von seiner Entdeckung machte Nirenberg über Nacht zu einer Berühmtheit.Die Chicago Sun-Times berichtete: „Kein stärkerer Beweis für die Universalität allen Lebens wurde entwickelt, seit Charles Darwins ‚Der Ursprung der Arten‘ gezeigt hat, dass alles Leben von einem Anfang abstammt.Nach der Ankündigung, dass Nirenberg den genetischen Code „geknackt“hatte, folgte ein Wettlauf um die Entschlüsselung der Codons oder „Codewörter“ der Boten-RNA für alle 20 Aminosäuren. Trotz des Wettbewerbs mit bekannteren, besser finanzierten Labors gelang es Nirenberg, als erster alle 63 Codons im genetischen Code zu identifizieren. Für diese Leistung erhielt er 1968 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.Nach dieser Leistung wandte sich Nirenberg dem Gebiet der Neurobiologie zu, wo er sein Wissen über die Informationsverarbeitung nutzte, um die Funktionsweise des Gehirns zu erforschen. Er verfolgte das Thema drei Jahrzehnte lang und leistete bedeutende Beiträge zur Krebsforschung und zur öffentlichen Gesundheit.

Im Laufe seiner Karriere bekundete Nirenberg ein Engagement für sozial verantwortliche Wissenschaft. 1966 zitierte er den Virologen Salvador Luria, der sagte, dass „der Einfluss der Wissenschaft auf die menschlichen Angelegenheiten ihren Praktikern eine unausweichliche Verantwortung auferlegt.“ Nirenberg äußerte sich zu politischen, sozialen und humanitären Fragen und sprach sich für Themen aus, die von Welthunger über Atomkrieg bis hin zu Stammzellenforschung reichten.Nach Nirenbergs Tod im Jahr 2010 nannte ihn Francis Collins, der Direktor der National Institutes of Health und NMS-Empfänger, „einen der großen Titanen der Wissenschaft.“ Er wurde von seiner Frau von 40 Jahren, Perola Zaltzman Nirenberg, vorverstorben. Seine vierjährige Frau Myrna Weissman ist Professorin für Epidemiologie und Psychiatrie an der Columbia University.