kolor zielony – cząsteczka hemu) thumb|240px|„Drzewo życia” oparte na DNA całkowicie zsekwencjonowanych genomów (kolor czerwony – eukarionty, zielony – archeony, niebieski – bakterie) Po doktoracie otrzymał od Paulinga propozycję pracy na stypendium podoktoranckim w Caltech, jednak na innym kierunku (początkowo nie był z tego zadowolony). W Pasadenie poznał techniki badań biochemicznych, umożliwiające porównanie budowy cząsteczek hemoglobiny wielu naczelnych oraz innych taksonówCytat z Medicine in a Rational Society J. Mt. Sinai Hosp. N.Y. 36: 194–199 (1969): Zob. też – fragmenty korespondencji między współautorami koncepcji „zegara molekularnego”, np. list E. Zuckerkandla do L. Paulinga z 3 września 1964.. Porównując sekwencje aminokwasów w tych białkach potwierdzono, że liczba różnic między nimi może być bezpośrednio związana z przebiegiem procesu ewolucji. Sformułowana wkrótce – wspólnie z Paulingiem – hipoteza „zegara molekularnego”, została opisana w roku 1961 i opublikowana w roku 1962.
Jest uznawana za „jedno z najistotniejszych odkryć w ewolucji molekularnej” i „jeden z najprostszych i najpotężniejszych pomysłów w dziedzinie ewolucji”.