Per 10 metų tyrime kartu, Luria, Delbrück, ir Hershey buvo priemonė gilinimui apie bakteriofagus. 1951 Luria parodė, kad kai bakteriofagais augti, klonai fago mutantai atsiranda atsitiktinių spontaninių mutacijų. Luria paskelbė įrodymus, kad bakteriofago genai ir genai kitų virusų, įvyksta spontaniškai mutacijas procesas panašus į tą, bakterijų.
1952 m Hershey ir jo asistentas, Morta Chase ištirti, kas atsitinka, kai bakteriofaguose priepuolis. Jie nustatė, kad fagai įtakos bakterijų DNR. DNR yra medžiaga, kuri sudaro genai, The ląstelių medžiaga, kuri lemia organizmo požymius. Hershey ir Chase įrodyta, kad, kai fagas įsiskverbia ląstelę, fago, DNR atsiskirti baltymų sluoksnį ir perima genetinio mechanizmo bakterijų, verčia ją atgaminti naujus virusus, o ne naujų bakterijų. Tai atvėrė duris į daugelio atradimų, kaip sudėtingesnis organizmai dauginasi ir perduoti paveldimas savybes.
Luria buvo planuojama pristatyti savo knygą dėl spontaninės mutacijos bakteriofaguose ne 1953 m posėdyje draugijos visuotinio Mikrobiologijos Oksforde, Anglijoje. Tačiau, atsižvelgiant į amerikiečių politinio klimato aliarmo apie galimą komunistų veiklą, Vyriausybė paneigė Luria už kelionės viza. Jo buvęs studentas Jamesas Dewey Watson skaityti Luria anketa popieriaus, kuris tvirtino, kad fago baltymai, o ne jo DNR, atliekamas genetinę informaciją.
Luria tapo profesorius mikrobiologijos tuo Masačiusetso technologijos instituto (MIT), Kembridže , Masačusetsas, 1959 MIT, jis sukūrė mokymo programą, skirtą jauniems mokslininkams bakterinės ir virusinės genetika. Jis taip pat yra tiriamas bakterinių ląstelių membranų Chem. 1964 jis tapo biologijos profesorius MIT. 1965, jis taip pat tapo Poliklinikų kolega iš Salko biologinių studijų institutas San Diegas, Kalifornija. Luria įkurta ir tapo direktoriumi MIT Center vėžio tyrimų 1974
Luria pat uždirbo reputaciją už savo idėjas ant kelių socialinių ir po
