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摩尔根退休以后，街对面校园里他原来的办公室仍然属他所有，实验室里也保留了他原来的位置。加州理工学院买下了科罗纳·德尔马海洋生物实验站，在摩尔根指导下装备起来，现在成了他在加州的伍兹霍尔。每逢星期天，有青年教师开车送他到那儿去，大约有一小时路程。但其余六天他都在加州理工学院实验室里工作。

果蝇研究的世界中心早已随着摩尔根迁至帕萨迪纳，现在这项工作仍在继续，但没有它的创始人参与。当需要对遗传学做新的总结时，斯特蒂文特和比德尔执笔写了一本新书，书名《遗传学导论》。这是一本写得极好的书，至今仍在重印。霍尔丹临去世时写了一篇评论，称它是迄今对经典遗传学做的最好说明。斯特蒂文特、布里奇斯和加州理工学院另外好多遗传学家，甚至包括摩尔根夫人，都一如既往，继续进行大量的果蝇实验。但摩尔根本人已把精力用在其它工作上。也许，他之所以愿意这样转向，就像他决定出任行政领导人一样，部分原因是他感到果蝇研究已对遗传学做出了最大贡献，再没有什么发展潜力，摆在面前要做的新工作应是物理学、化学和群体遗传学这几个方面。

在加州理工学院开展这样的研究工作，是摩尔根亲手为它搭起了舞台，但他自己并非任何时候都感到高兴。柯特·斯特恩曾谈到这样一件事。有一次，一位名叫伯恩斯坦的遗传学家到加州理工学院讲学，他用数学方法证明了A·B·O血型的位点上有三个等位基因。报告结束后，摩尔根问，不用数学方法，只用谱系分析，是不是也可能得出同样的结果。伯恩斯坦气冲冲地回答，也许有可能，但事实上不是！

但是，凭着他十拿九稳的直觉，他能识别他自己不一定很理解，甚至不一定很喜欢的东西的价值。加州理工学院不断吸引着全世界最有才干的科学家。例如，马克斯·德尔布鲁克1937年到加州理工学院工作。他后来写道，“我之所以选择了加州理工学院是因为它的果蝇遗传学有支很强的队伍，是因为它对我在科学上的兴趣爱好抱有同情态度。”布里奇斯和斯特蒂文特继续给他们的果蝇染色体图，比德尔开始了红色面包霉的研究，德尔布鲁克由于埃默里·埃利斯的帮助，选中了一种更小的生物——一种细菌病毒：但摩尔根本人却转向了许多他在本世纪初就研究过的形体大得多的简单生物，探索再生与分化这类基本问题，特别是性分化问题。这段时间他研究了蝾螈随季节而变化的第二性征，研究了海盘车类动物的臂的再生现象，研究了不同生态型的鼷鼠之间的杂交，也研究了一种叫金龟甲的昆虫体色突然变化的现象。他最后进行的一批实验又回复到他最早搞的那一类，其中也包括被他称为他的“神圣的玻璃海鞘”。有一天，在讨论玻璃海鞘的自体不孕问题时，摩尔根说，酸化海水可以克服自体受精的障碍，弱酸可能比强酸的效果好。因为实验室里没有现成的弱酸，摩尔根从他的午餐盒里取出一只柠檬，挤出果汁，度量以后，加进盛有玻璃海鞘卵的海水盘里。他临死时仍在进行的实验依然是玻璃海鞘的自体不孕问题，结果在不止一对染色体上发现了若干对自体不孕基因，它们之所以使玻璃海鞘自体不孕，是因为它们使卵的表面产生了一层蛋白质。

摩尔根继续发表一篇又一篇论文，但他出的最后两本书是在20世纪30年代初期。《胚胎学与遗传学》一书有点像是分头讨论这两个题目。这在当时是不可避免的，因为玻璃海鞘不适宜用来做遗传学研究，而果蝇又不适于胚胎学研究。1932年，他发表《进化之科学原理》一书。尽管当时霍尔丹、费希尔、赖特用严密的定量的方法，而不是用描述的形态学的方法对进化问题作了大量研究，但摩尔根的这本著作对数学问题却只字未提。

摩尔根用了一章的篇幅讨论获得性状的遗传问题。但他作了这样的解释：“对于一种受到人们广泛赞赏的学说，我花了那么多时间去介绍那些否定的批评意见，实在有些令人丧气。有时候，好像人人都想要相信获得性状确实可以遗传。这中间有点神秘，使人带上主观的感情。但是，如果我们不愿意受自己感情的愚弄，那么，作为科学的一项重要任务，就是要摧毁那些有害的迷信，无论它对那些缺乏经验的、不懂科学所要求的严格方法的人们是多么富有吸引力。”他又说：“人类有两种遗传过程，一种是物质的，通过生殖细胞保持连续性；另一种是精神的，上一代通过示范或语言（口头语言和书面语言）把经验传递给下一代。”写到这里，他避开了优生学，鼓吹起文化传统：“人天生自由、平等这个原则理应包括允许他们按照自己的意愿生儿育女。”