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  伽莫夫1904年生於烏克蘭的敖德薩,父親是教師。伽莫夫少年時期經歷了戰爭和革命的動亂,1922年進入新俄羅斯大學就讀,不久轉到列寧格勒大學攻讀光學,曾師從著名宇宙學家亞力山大·弗裡德曼學習弗裡德曼宇宙模型。1928年獲得博士學位。1928年到1932年間曾先後在德國哥廷根大學、丹麥哥本哈根大學尼爾斯·波耳研究所和英國劍橋大學卡文迪許實驗室師從著名物理學家玻爾和盧瑟福從事研究工作。在哥廷根大學期間,伽莫夫成功地將量子理論應用到原子核的研究,解釋了α衰變。  1931年,伽莫夫被召回蘇聯,任命為列寧格勒科學院首席研究員,並在列寧格勒大學擔任物理教授。當時斯大林制度下,伽莫夫感到自己富於想象力的天性受到壓制,很不開心。1933年出席在比利時布魯塞爾召開的第七次索爾維會議時,伽莫夫抓住機會離開了蘇聯。離開蘇聯後,伽莫夫在法國巴黎的居里研究所從事研究,1934年移居美國,在密歇根大學擔任講師,同年秋天被聘為哥倫比亞特區的喬治華盛頓大學教授。在喬治華盛頓大學工作期間,伽莫夫主要從事宇宙學和天體物理學研究,發展了大爆炸宇宙模型,並且研究了宇宙初始階段化學元素起源的問題,這個時期是他學術生涯的頂峰,取得了一系列重要的研究成果。1954年起,伽莫夫擔任伯克利加州大學教授,1956年起任科羅拉多大學教授,並將研究中心轉向分子生物學。這期間,伽莫夫提出了DNA分子的“遺傳密碼”。

  

  現代宇宙大爆炸理論是在1932年由比利時牧師勒梅特首次提出的。1940年代,伽莫夫與他的兩個學生——拉爾夫·阿爾菲和羅伯特·赫爾曼一道,將相對論引入宇宙學,提出了熱大爆炸宇宙學模型。熱大爆炸宇宙學模型認為,宇宙最初開始於高溫高密的原始物質,溫度超過幾十億度。隨著宇宙膨脹,溫度逐漸下降,形成了現在的星系等天體。他們還預言了宇宙微波背景輻射的存在。1964年美國無線電工程師阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜偶然中發現了宇宙微波背景輻射,證實了他們的預言。  二十世紀40年代,伽莫夫指派阿爾菲研究了大爆炸中元素合成的理論。在阿爾菲1948年提交的博士論文中,伽莫夫說服了漢斯·貝特把他的名字署在了論文上,又把自己的名字署在最後,這樣,三個人名字的諧音恰好組成前三個希臘字母α、β、γ。於是這份標誌宇宙大爆炸模型的論文以阿爾弗、貝特、伽莫夫三人的名義,在1948年4月1日愚人節那天發表,稱為αβγ論文。

  1928年,伽莫夫在哥廷根大學就讀期間,結識馬克斯·德爾布呂克。1940年代,德爾布呂克在冷泉港實驗室開設噬菌體研究課程,形成噬菌體集團,華森也是其中一員。  1953年,伽莫夫參與德爾布呂克在冷泉港召開的研討會,華森、克里克在會中介紹了他們新發現的DNA雙螺旋結構。伽莫夫在會後寫了信件給華森與克里克,提出他的想法。在信件中,伽莫夫先列出25種最常見的氨基酸,根據DNA的四種核酸為20種氨基酸進行編碼的想法,建立了一個數學模型。他是首位以密碼學角度來思考DNA的學者。華森、克里克發現伽莫夫的想法中,許多化學與生物學細節都是錯誤的,例如伽莫夫完全不瞭解RNA的角色。但是根據伽莫夫的想法,華森、克里克列出了正確的20種氨基酸,並將他們的修正後的想法,回信給伽莫夫。  伽莫夫隨後在柏克萊加州大學組織了一個非正式的研究小組,稱為RNA領帶俱樂部(RNA Tie Club),針對RNA遺傳密碼進行研究。1955年,克里克提出轉接子假說,他利用伽莫夫的編碼概念,但是推翻了先前伽莫夫提出的編碼方案。因此,伽莫夫根據氨基酸出現在蛋白質中的頻率進行分類,提出三個核酸一組為20個氨基酸編碼的概念,形成遺傳密碼學說。

  伽莫夫還是一位優秀的科普作家,被科普界奉為一代宗師。在他一生正式出版的25部著作中,有18部是科普作品,其中最具代表性的是《物理世界奇遇記》。在這部作品中,伽莫夫成功地塑造了只懂數字不懂科學的銀行職員湯普金斯先生這個人物形象,通過他夢遊物理幻境的奇妙經歷,以詼諧、幽默、生動的語言將物理學的重要概念介紹給讀者,獲得了極大的成功。1956年,伽莫夫獲得聯合國教科文組織頒發的卡林伽科普獎。
喬治·伽莫夫(英語:George Gamow,1904年-3月4日-1968年-8月20日),出生名喬治·安東諾維奇·伽莫夫(),美籍俄裔物理學家、宇宙學家、科普作家,熱大爆炸宇宙學模型的創立者,也是最早提出遺傳密碼模型的人。