胰島素的化學定序
桑格以12年的時間獨立在1955年解開胰島素氨基酸化學結構，他利用自己發現的桑格試劑，找出胰島素A鏈21個氨基酸，B鏈30個氨基酸的兩條多肽（一連串氨基酸）鏈的化學結構。
1958年桑格因對胰島素的胺基酸序列完整地定序方法，獲得他首個諾貝爾化學獎。諾貝爾委員會認為他的成就絕非靈光一現，而是憑藉長時間的辛勞及堅毅完成的成果。
雖然桑格試劑現在已經被更精確有效的化學或射線方法取代，但是桑格發明的化學結構定序方法，大大開拓了對氨基酸結構認知及生物化學及人工合成製藥的領域。
1978年基因泰克公司（Genentech Inc.），運用生物技術將來自人類胰島素的一個基因插入細菌的DNA，讓轉基因細菌繼續繁殖，生產取之不盡的胰島素。從此Genentech一炮而紅，為人造胰島素開啟生技產業。1982年，伊萊·禮來以優泌林（Humulin）投放市場，由人類胰島素代替了動物胰島素。
DNA定序方法
得獎之後桑格開始探索RNA定序，後來轉到為DNA定序。他的團隊在1975年發展出「雙去氧終止法（桑格法）」，成功將Φ-X174噬菌體的基因組序列排列出來。此技術後來成為人類基因組計畫等研究的關鍵技術之一，也使桑格於1980年再度獲得諾貝爾化學獎。
有人問桑格：「回顧你的科學生涯，你覺得什麼成就最令人滿意？」桑格回答說，「嗯，我認為是DNA的工作。這是我作品的高潮。我認為，DNA確實是終極的，因為它控制著所有其他序列。」
諾貝爾化學獎獲得者沃克指出，「基因組測序使我們能夠跟蹤人類和動物的遷徙模式以及相關的疾病傳播，並找到古代和現代人類種群之間的進化聯繫。在醫學上，它導致了新的基因組診斷和療法。」
關於桑格在他1943年博士後到1983年退休40年研究生涯的定序研究心路歷程，他自己在1988年生物化學年鑑發表一篇自傳型31頁的文章SEQUENCES， SEQUENCES， AND SEQUENCES，有很清楚的描述。對自己鑽研及受到別人幫助的細節有生動的描述。內容謙虛平實，娓娓動人。
桑格其人
家世
弗雷德里克·桑格於1918年8月13日出生於英國格洛斯特郡賽倫賽斯特，為家裏第二位兒子，桑格與父親老弗雷德同名（Frederick Sanger 1876-1937 ），父親1905年從劍橋大學聖約翰學院醫學院畢業之後，加入聖公會中國醫療宣教，10年後因病返國陪伴母親並回鄉村行醫。不久遇到來照顧生病姊姊的母親西塞莉·克魯森(Cicely Glewdson 1880-1938)，二人很快在1916 年結婚，父母晚婚，婚後第1年生下哥哥西奧多（Theo 1917-2003），次年生下弗雷德。母親克魯森家族為棉花工廠富商，殷實陪嫁使得家計無慮，可以讓老弗雷德以低廉診費為鄉里居民看病。
