1975年成为医学正教授，1977年成为遗传学教授。1978年和1986年间，他曾担任遗传学系主任。自1993年以来，他一直是医学院纪念李国鼎教授。科恩最早对细菌染色体外的遗传物质——质粒感兴趣，他想方设法要将质粒移植到其他细菌。1973年，他与赫伯特·博耶成功将质粒导入其他细菌，以获得遗传效果，后来证明这种方法能适用于高等动物。这为基因工程奠定了基础。科恩后来还研究过抗生素抗性的发展和传播。1980年科恩获拉斯克基础医学研究奖，1981年获沃尔夫医学奖，1988年获国家科学奖章，1989年获，2004