1935年，吴天一生于新疆。1950年，作为新中国第一批少数民族大学生的一员，吴天一进入中国医科大学军一期学习。当时，中国医科大学正为抗美援朝培养军医，吴天一即隶属于该校的军一期。在校期间，吴天一成绩优异。军一期的学生需要修习38门考试课程，吴天一有27门课程获得了满分。毕业后，吴天一先是回到了自己的家乡新疆工作。不久之后，他和妻子一同响应党中央号召，前往青藏高原，和来自五湖四海的人们一起，投入到建设青海的伟大事业中。初至青海，他就发现身边的同志们都有不同程度的高原不适症，心慌、头痛、胸闷等症状频繁发生，甚至有人因此献出生命。作为一名医生，年轻的吴天一下定了决心，一定要守护高原人民和高原建设者的生命安全和身体健康，一定要攻克“高原病”!
当时，中国的“高原病”领域还处于空白状态，吴天一和他的同事们面对的是常人难以想象的艰辛处境。青海的建设刚刚开始，各方面的条件都很不足，他们的工作条件也很艰苦。为了收集到第一手的实地考察资料和临床资料，他几乎全年都在第一线开展工作，从高山到冰川，从雪原到草地，双脚踏过了青藏高原的大部分高海拔地区，与生活、工作在高原各处的人们深入接触。而这一做，就是60多年。除了工作条件的艰苦，他还要面临生命的危险。在高原上的60多年里，他曾多次遭遇车祸，全身有14处发生过骨折，两次与死神擦肩而过，他的耳鼓膜曾被击穿，40多岁时就得了白内障。但这些危险和困难，全都吓不倒他。1990年，年已55岁的吴天一组织了国内第一支国际阿尼玛卿山医学学术登山队，用45天时间，在海拔5000米和5620米的位置建立了高山实验室，这个实验室使他们获得了大量人在特高海拔低氧环境下的生理和急性高山病的宝贵资料。除此之外，他还曾到安第斯山、洛矶山、天山、帕米尔和喜马拉雅山等地进行长期探索和综合考察。
60多年里，吴天一从昔日的青年医生，变成了如今的耄耋老者。他将自己的大半辈子都献给了低氧生理和高原医学研究，成为了一名真正的“高原人”。凭借着大无畏的精神和严谨的治学态度，吴天一和他带领的科研团队在高原医学领域屡立功劳，使中国的高原医学研究走到了世界前列。他是我国报告高原肺水肿、成人高原性心脏病、高原红细胞增多症的第一人，创建了我国首个高原医学专业研究机构——青海高原医学研究所。通过对青藏高原上各型急、慢性高原病进行流行病学、病理生理学和临床学的系统研究，吴天一及其团队建立了一套慢性高山病量化诊断标准。该标准先后通过三次国际专家组讨论，最终被国际高山医学协会定为国际标准，命名为“青海标准”，于20__年在国际上统一应用，这是首个以我国地点命名的国际诊断标准，为全世界高原病防治作出了突出贡献，并于20__年获得国家科技进步二等奖。
除此之外，在高原低氧适应生理学研究领域，吴天一也作出了突出贡献。通过对青藏高原世居藏族和移居汉族在不同海拔(20__、3000、4000、5000米)的高原现场和模拟高原低压舱内进行静息和运动负荷下的对比，吴天一从整体、器官、细胞和分子多个层面展开研究，开拓了“藏族适应生理学”研究，提出了藏族已获得“最佳高原适应性”的论点，为人类低氧适应建立起一个理想的生物学模式，引起国际高度关注，并于20__年获得香港何梁何利奖。迄今为止，吴天一共主持和参与国家重点、重大科研项目、省部级课题数十个，在国际权威性学术刊物和国家级专业期刊上发表论文250多篇，获国家及省部级以上科技奖19项。