可是这实施起来又谈何容易。进入80年代，分子生物学基础问题已经基本确立，中心法则和基因测序都基本完成。可是，又该用何种方法来确定一个基因的基本功能呢？卡佩奇准备用外源的DAN代替内源的基因，在体外构建体内的基因缺陷模式，然后通过观察表现异常来确定正常基因的功能。可是，他的想法却遭到了许多科学家的怀疑，认为这种研究在概率考虑上几乎是不可能实现的。为此，美国国立卫生研究院甚至还撤消了对卡佩奇主持项目的资金支持。
然而性格坚韧的卡佩奇对于反对声却不屑一顾，他说服了大学同窗创办的生物公司对他进行资金住入，继续着自己的研究。在那段艰苦的日子里，研究资金捉襟见肘，同行投来的都是怀疑的目光，卡佩奇的团队内部也出现了大量的烦躁和焦虑情绪，甚至有不少人选择了退出。基因剔除项目完全靠着卡佩奇不容置疑的强硬个性在勉强支撑，每当坚持不下去的时候，母亲似乎在对他说，活着，就不能放弃！卡佩奇咬着牙挺了过来。
曙光终于出现了。这一时期，国际上也有其他科学家开始了类似研究。1986年，英国剑桥大学教授伊文思取得了一定量的早期胚胎干细胞，并在体外培养成功。这给予了卡佩奇极大的灵感：如果用老鼠的胚胎干细胞进行同源重组，然后用重组干细胞移植到胚胎中，岂不是就能得到活体基因缺陷小鼠，并能在其身上游刃有余地进行各种基因功能测试？
爱好足球运动的卡佩奇甚至想到射门，基因不就像一个个足球，在等待着他射入正确的球门吗？这一刻，基因打靶的理论构想第一次浮现在卡佩奇脑海中。1987年，他的成功试验，使基因打靶技术初见雏形！
成功的那一刻，卡佩奇把自己关在办公室内，他躲开实验室内所有欢乐的人群，捧着母亲的相片哭得像个孩子：“妈妈，我没有辜负你的希望，可我是多么希望你能亲眼看到啊。”
诺贝尔奖后的殷殷母爱
1989年，卡佩奇关于小鼠基因打靶技术的论文一经公布，立刻引起了全球科学界的轰动！人们比喻这次发现为除阿波罗登月之外的“第二大步”，此后，人类将拥有克服任何突发疾病的理论和研究基础。这项成果彻底奠定了卡佩奇学术界巨匠的地位，入选美国国家科学院、欧洲科学院院士的荣誉接踵而来。
卡佩奇教授的研究成果犹如吹响了向疾病进攻的号角：全球数千名科学家先后复制卡佩奇的试验方法，开始在各自的领域内对老鼠体内的上万种基因进行研究，并对比人类疾病的各种基因缺陷进行攻克。
1990年5月的一天午后，卡佩奇案头的电话响起，对方自我介绍说，他是美国国立卫生研究院的安德森教授，手头有一个棘手的病例，希望能采用卡佩奇基因打靶的技术来治疗：“这个孩子才4岁，她自出生以来就必须待在一个无菌罩里面，不然就会发生感染致死。我们判断这是一种严重免疫复合缺陷症，我恳求您的帮助，也许基因治疗是这个孩子唯一的希望。”卡佩奇慨然应诺，并开始指导安德森教授如何进行这个缺陷基因的“跟踪和确定”。当年7月，美国药物和食品管理局批准了这一基因治疗方案，同时这也是全球第一例真正意义上的基因治疗。
经过几个月上百次电穿透打靶试验，卡佩奇和安德森最终确定：女孩身上的致病根源是一种名叫ADA的基因发生缺陷，然后导致了人体免疫系统缺失无法发生作用。在卡佩奇教授的建议下，安德森利用腺苷酸脱氨酶注入女孩细胞的方法来弥补这个致命的免疫缺陷。两个月的治疗后，奇迹出现了，女孩体内的免疫系统指标、白血球数量、淋巴细胞指数都达到了接近正常人的水准。
这是医学史上具有划时代意义的事件。卡佩奇为此感慨万分，第一次看到自己的研究成果造福于具体的人群，一种说不出的幸福感洋溢着全身，他心里默念着：如果这个发现能早20年，也许母亲就不会那么早离开我了。
全球首例基因治疗取得初步成功！这个消息如同长出了翅膀，不久就传遍了世界科学界。
在卡佩奇等科学家的共同努力下，基因打靶技术逐渐成为了研究人体内特定基因功能的一项基本技术。在癌症、免疫学、神经生物学、人类遗传学及其内分泌领域都取得了重大突破，比如恶性肿瘤、糖尿病、慢性肝炎，甚至爱滋病。基因打靶成为了当之无愧的掌握“万病之源”的钥匙。
2007年10月8日下午，万众瞩目的2007年度诺贝尔医学或生理学奖隆重揭晓：卡佩奇等三位科学界的精英分享了这一荣誉。这个62年前的小流浪儿在发表获奖感言时，唏嘘不已，前情往事潮水般涌上心头，他似乎重新回到了半个世纪前的维罗纳街头，又似乎正在享受着母亲怀抱的温暖，一时竟有些凝滞：“妈妈的鼓励，是我一生的动力！”说到这儿，他下意识地看了一眼坐在一旁的女儿，她实在和她的祖母太像了。米萨忍不住轻吻父亲的脸颊，表达着她的祝贺，恍惚间，卡佩奇觉得那个瘦弱而又坚强的母亲又回来了，告诉她，她永远不会离开他??
所获荣誉
1992-Bristol-MyersSquibbAwardforDistinguishedAchievementinNeuroscienceResearch
1993-GairdnerFoundationInternationalAwardforAchievementsinMedicalSciences 2001-AlbertLaskerAwardforBasicMedicalResearch[3] 1993-GairdnerFoundationInternationalAward
1994-GeneralMotorsCorporationAlfredP.SloanJr.Prize 1996-KyotoPrizeinBasicSciences
1996-GermanMolecularBioanalyticsPrize
1997-FranklinMedalforAdvancingOurKnowledgeofthePhysicalSciences 1998-FeodorLynenLectureship
1998-RosenblattPrizeforExcellence
1998-BaxterAwardforDistinguishedResearchintheBiomedicalSciences
1999-HelenLoweBambergerColbyandJohnE.BambergerPresidentialEndowedChairintheUniversityofUtahHealthSciencesCenter
2000-LectureshipintheLifeSciencesfortheCollègedeFrance 2000-HoraceMannDistinguishedAlumniAward,AntiochCollege
2000-ItalianPremioPhoenix-AnniVerdiforGeneticsResearchAward 2001-SpanishJiménez-DiázPrize 2001-PioneersofProgressAward 2001-NationalMedalofScience 2002-JohnScottMedalAward 2002-MassryPrize
2003-PezcollerFoundation-AACRInternationalAwardforCancerResearch 2002/3-WolfPrizeinMedicine
2005-MarchofDimesPrizeinDevelopmentalBiology
2007-诺贝尔生理学或医学奖，与马丁·埃文斯和奥利弗·史密斯一同获得 奥利弗·史密西斯
奥利弗·史密西斯(OliverSmithies)
瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会10月8日宣布将2007年度诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家马里奥·卡佩奇和奥利弗-史密西斯、英国科学家马丁·埃文斯，以表彰他们在胚胎干细胞研究方面所作的贡献。
奥利弗-史密西斯教授任职于美国北卡罗来纳大学，研究方向主要集中在两个方面：一
是对异形基因进行修正，另外一个便是利用人类基因病变构造动物模型，以发现新的疾病治疗方法。
多年来，奥利弗-史密西斯教授及其助手深入研究了“基因打靶”的具体操作方法，并借助这项技术治疗地中海贫血症。
奥利弗-史密西斯教授任职于美国北卡罗来纳大学，研究方向主要集中在两个方面：一是对异形基因进行修正，另外一个便是利用人类基因病变构造动物模型，以发现新的疾病治疗方法。
多年来，奥利弗-史密西斯教授及其助手深入研究了“基因打靶”的具体操作方法，并借助这项技术治疗地中海贫血症。
马丁·约翰·埃文斯
马丁·约翰·埃文斯爵士（英语：SirMartinJohnEvans，1941年1月1日－）是一位英国科学家，2007年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一。
1963年毕业于剑桥大学，从事基因对肢体发展的控制。1981年在剑桥大学执教，和马特-科夫曼合作将类似的“EC”细胞与老鼠胚胎进行分离。因干细胞研究有成，“利用胚胎干细胞把特定基因改性引入实验鼠的原理”，2007年被授与诺贝尔生理学或医学奖。
66岁的马丁-埃文斯曾是英国卡的夫大学哺乳动物基因教授和生物科学学院院长。埃文斯于1963年毕业于剑桥大学，他在这之后决定研究基因对肢体发展的控制，在伦敦学院解剖与胚胎系攻读博士学位。
埃文斯1981年在重返剑桥大学后和马特·科夫曼成功地将类似的“EC”细胞与正常的老鼠胚胎进行分离。埃文斯随后和他的学生们证实，这些后来被称之为“胚胎干细胞”的细胞可以用来从组织层细胞全面恢复老鼠的生育能力，这些细胞因此可以引发突变或者进行挑眩埃文斯的这些先驱性研究创造了哺乳动物基因的新路径，他一直在使用基因敲除和基因陷阱方法来进行新的发现和创造人类疾病的动物模式。
荣誉
瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会10月8日宣布，将2007年度诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家马里奥·卡佩奇和奥利弗·史密西斯、英国科学家马丁-埃文斯，以表彰他们在干细胞研究方面所作的贡献。