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José María Vargas nació en La Guaira, en la actual Venezuela, el 10 de marzo de 1786. Descendiente de canarios. Hijo de José Antonio de Vargas Machuca y Ana Teresa Ponce. En 1798, ingresó en la Universidad Real y Pontificia de Caracas, graduándose de bachiller en filosofía el 11 de julio de 1803. Obtuvo sus grados de bachiller, licenciado y doctor en medicina en el año de 1808.2
Al terminar sus estudios médicos se trasladó a Cumaná, donde vivió hasta 1812; lapso en el que se incorporó al Supremo Poder Legislativo de Cumaná (1811) en el contexto del movimiento independentista venezolano. Se encontraba en su ciudad natal cuando se produjo el terremoto del 26 de marzo de 1812, y allí prestó destacados servicios como médico y hombre público a la comunidad de la misma, los cuales fueron reconocidos oficial y públicamente por la municipalidad guaireña. 3 Después de su destacada participación tras los sucesos del terremoto de 1812, Vargas regresó a Cumaná para dedicarse a sus labores médicas.
Fue encarcelado en 1813 por los realistas, al llegar el jefe realista, Juan Francisco Javier Cervériz, a Cumaná que redujo a prisión a todos los que habían formado parte del Poder Legislativo, en la cual Vargas tomó parte debido a sus ideologías independentistas. Posteriormente, fue exiliado a Europa donde perfeccionó sus estudios de médicos y quirúrgicos en Edimburgo, cursando, a su vez, estudios de cirugía, química, botánica, anatomía y odontología. Asimismo, en esta época fue incorporado en Londres como miembro del Real Colegio de Cirujanos.
Retorna a Venezuela en 1825, dos años después funda la Sociedad Médica de Caracas. Desde su llegada se dedicó de inmediato al ejercicio de su profesión, incorporándose además a la Universidad de Caracas como profesor de Anatomía.
En 1826, El Libertador Simón Bolívar, durante lo que sería su última estadía en Venezuela, llama al doctor José María Vargas para confiarle la importante misión de restaurar la Universidad de Caracas (actualmente Universidad Central de Venezuela). Así, en el año 1827, Vargas inicia una Universidad nueva, implementando sus conocimientos de los grandes centros europeos en los cuales estudió. Abre la Facultad de Medicina en dicha Universidad, enseñando anatomía, botánica, mineralogía y química (ramas que hasta ese entonces eran desconocidos dentro la sociedad venezolana); trayendo, consigo, las ramas de las ciencias modernas al país. De esta manera, Vargas dedicaría un cuarto de siglo a la enseñanza de las próximas generaciones, sin cobrar ningún sueldo por ello. Es a partir de esta época, cuando Vargas recibió el reconocimiento y el respeto de diversos sectores de la sociedad caraqueña, debido a su exitosa labor administrativa, gracias a la cual consiguió poner al día las cuentas de la universidad. Por otra parte, además de sanear las rentas de la universidad, se dedicó a reorganizar las diversas facultades, crear nuevas cátedras, a las reparaciones físicas de los salones, a la organización de bibliotecas, y a relacionar la universidad con otros planteles. En consecuencia, al término de su desempeño como rector, la universidad se convirtió en un modelo de eficacia administrativa y en un prestigioso centro de estudios.
Como profesor de anatomía, inauguró las disecciones de cadáveres, procedimiento que era sumamente novedoso para la época, lo que le confirió extraordinaria reputación como docente. En 1827 fundó la Sociedad Médica de Caracas, con la cual se comenzaron a practicar reuniones científicas en el país. Durante este período desarrolló además una amplia labor de investigación en el área botánica, que le llevó a establecer relaciones con hombres notables de esta ciencia en el mundo entero. Como ejemplo de esta circunstancia, tenemos que De Candolle, uno de los más grandes botánicos de la época, bautizó algunas plantas con el nombre de "Vargasia" en homenaje a los trabajos realizados en la materia por Vargas. En 1829, al ser fundada en Caracas la Sociedad Económica de Amigos del País, Vargas fue designado su primer director. Una vez concluido su rectorado, Vargas se dedicó de lleno a la instrucción, fundando en 1832 la cátedra de Cirugía. Por otra parte, simultáneamente con sus actividades científicas y educativas, Vargas tomó parte en las actividades políticas, asistiendo al Congreso Constituyente de 1830, donde desplegó una gran actividad en las comisiones de trabajo, en las sesiones plenarias y en muchas oportunidades salvó su voto al estar en desacuerdo con algunos planteamientos del Libertador, lo que no obstante, no le impidió ser nombrado ese mismo año como albacea testamentario de Bolívar.