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人心醉神迷。摩尔根为《科学》杂志撰文（载1896年第3卷，第16…18页），盛赞这个试验站像一个目不暇接的万花筒，每个月都有新变化。学生、教授、研究人员从天涯海角聚集到这里，各有各的爱好，各有各的方法。他写道：“各式各样的人物聚在一起，自然要发生思想上的交锋，互相品评。这样，人人都得到深刻印象，从中学到不少东西。”

摩尔根在那不勒斯，同汉斯·德里施及其他儿个德国生物学家一道工作。他对动物发育的实验胚胎学研究产生了兴趣。生物体的发育是复制与分化相统一的过程。无论是蛙或人的成休，都是由一个单细胞——受精卵自行复制了四、五十次后形成的。最根本的问题过去是、现在仍然是：一个细胞分裂成完全相同的两半，每个子细胞又分裂成完全相同的两半，如是反复，经过五十来次，它们所处的环境完全相同，那么，经过了这一神奇的转化过程，怎样分化为躯体的不同部分，有些子细胞变成了骨骼，有的变成血液，有的又变成了脑？

摩尔根着手研究影响卵发育的几种内在的和外在的因素，使用的是原始的鲁布·戈德堡公司的器械。例如，他用这样的方法研究重力对卵发育的影响：“由一台水动机提供动力。将一辆自行车倒翻过来，取下前轮的车胎，将一条带的一端套在马达上，另一端套在自行车的轮盘上。这样，马达带动自行车轮旋转，车轮的转速控制在每分钟12…16转。把卵放在大试管里，用橡皮塞封闭管口，然后把试管拴在车轮的辐条上……试管内几乎装满水，但上面留有一个大气泡。试管随车轮旋转，气泡随之从试管的一端跑至另一端。所以，车轮每转动一圈，管内的水和卵就来回转动两次。”

当时学术界最重要的辩论是先成论和渐成论之争。有人说性细胞注定（或预定）会变成一个完整的生物体。按照这种称之为“镶嵌说”或“先成说”的理论，每个卵子里都预先存在着生物体的雏形，此后能自动展开，成长为成体，就像巧妙的日本花球一样，一经泡入水中，就会成为一朵鲜花。与此相反，渐成论认为，个体发育取决于卵内物质相互作用的力量，而且原生质、环境同细胞核之间的复杂关系可能贯穿于生物体发育过程的始终。如果一切都是事先决定了的，生物的发育势必遵循严格的路线，动物学家的工作就只不过是从个体发育的过程中观察种属发生的历史。另一方面，后成论却代表着一种动态的观点。虽然接受这种观点就势必承认生机说的可能性，而摩尔根很不情愿承认它，但这种学说却更有利于用实验方法研究发育过程。

1883年，细胞学家鲁提出一种见解，认为细胞核分裂时，子细胞间有本质的差别，使子细胞的发育潜力呈镶嵌状分布。比如，受精卵第一次分裂时，一个子细胞今后会发育成躯体的右侧，另一子细胞会发育成躯体的左侧。而将来形成躯体各个器官是在受精卵的最初几次分裂中确定下来的。过了五年，鲁通过实验，把蛙卵的两个子细胞杀死一个，剩下这个子细胞发育成缺少了一半的不完整的胚。这一发现证实了他的上述见解。于是，这场争论似乎就此解决了。但到了1891年，很受人尊崇的胚胎学家汉斯·德里施做了一个类似的实验，却发现海胆受精卵单一的子细胞并不形成半边胚，而是发育成正常的胚。显而易见，如果细胞的一半甚至人分之一拥有与最初那个受精卵同样的潜力，具有识别变化了的环境的能力，亦么，原生质同整个环境条件之间的相互作用就势必比先成论的解释要复杂得多。过后若干年内，由于不同的研究者得出互相矛盾的实验结果，生物学界被弄得一团混乱。例如，查布里和康克林发现海鞘卵的发育符合镶嵌论，而1893年威尔逊用蛞蝓（一种高等软体动物或低等脊椎动物）做实验，却证实了德里施的重要发现。摩尔根在那不勒斯与德里施共事期间以及返回布林莫尔学院以后的一段时间里，他用许多办法刺激受精卵和胚胎，试图驳倒镶嵌论。1895年，他用底鳉做实验，成功地证明单一的子细胞能正常发育。汉斯·施佩曼沿着这一方向精心设计了一些实验。他在发育早期的卵细胞上系上一根头发，结果发育成不同程度的逼罗双胎。

在证实了德里施关于一半或四分之一的胚能发育成完整的个体的发现之后，摩尔根进而研究是什么力量造成这种结果的。他采用底鳉的双细胞胚做实验，最初观察到的与查布里发现的情况相同：去除其中一个细胞后，发育成的个体可能残缺不全；但他过后又发现，如果把剩下的这一个细胞倒置，或加以振荡或离心，即可恢复正常发育，产生完整个体。

摩尔根在这段时间