日志
二十世纪之光（七）
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两大研究
李四光最早进行研究的是含煤地层中古代生物演变历史。由于他当时经常带领学生到河北省南部的六河沟煤矿实习，他深知要想搞清矿产生成规律，一定要弄清地层划分的状况。
由于主要造煤时代是石炭纪，因此，对石炭二迭纪地层中所含的微体古生物?科化石标本的研究，就成为这项研究的基本工作。特别是对栖居浅海海底的单细胞动物?的研究更为重要。
?是一种浅海的单细胞动物，形如纺锤，在国外被称为“纺锤虫”，栖居海底。?最初出现于石炭纪早期，广泛分布于世界各地，种属繁衍甚多，到二迭纪末期灭绝。
我国石炭二迭纪地层分布很广，是世界上主要产?的地区之一。因此，对比研究各种?化石的形态、特征，确定它们种属演化的关系，是详细划分石炭二迭纪含煤地层不可缺少的一个重要依据。
但是，这种微体古生物的鉴定工作艰巨而细致，先要把标本切成薄片，再磨到十分之几毫米厚，然后用显微镜观察。
李四光通过对大量?科化石的鉴定，创立了?科鉴定的十条标准。他自己用这个标准定出了20多个新属，并于1927年出版了专著《中国北部之?科》。
由于这项研究所取得的成果，李四光荣获母校伯明翰大学的博士学位。
李四光在研究?科的同时，还开始了另外一项非常有意义的工作，那就是对第四纪冰川的研究。
地球发展史上曾经有过几次大冰期，那时候，地球上的许多地方被冰雪覆盖着，当天气变暖时，冰雪便融化，这样就形成了冰川。最近的一次冰川是发生在二三百万年前的第四纪，所以称之为第四纪冰川。
1921年夏春之交，李四光带领学生到河北省邢台沙河县进行野外实习，发现了一些奇怪的石头，它们不像是水冲下来的，石头上又有明显的擦痕，很像冰川条痕石，因此，李四光推测，中国可能存在第四纪冰川。
同年6月和7月，李四光头顶烈日又到山西大同盆地进行煤田地质调查，又一次发现冰川作用的遗迹。
于是，李四光以这两次观察到的现象为内容，发表了《华北晚近冰川作用的遗迹》的报道，打破了中国近代冰川研究方面的沉寂局面，对外国人认为中国不存在第四纪冰川的观点提出了挑战。
某些外国地学家对此采取了轻蔑和冷漠的态度，大自然的复杂的多样性也确实为寻找更多的证据设置了许多难以克服的困难。然而，李四光没有被困难吓倒。
人们认为中国没有第四纪冰川现象的一个重要原因，是因为这个地区从第三纪直到今天，一直被认为是属于干旱性气候，因此没有冰雪覆盖的可能，也谈不上冰川。
可是，李四光自从找到了冰川条痕石以后，他开始考虑，在漫长的干旱气候中，是否会有间歇性变化呢？为了验证这一点，也为了让更多人能接受这一事实，他决定寻找更多的冰川遗迹。
十年以后，他四赴庐山实地考察，冰川的擦痕又一次次地展现在眼前。
1936年8月，第四次赴庐山时，他索性把家搬到庐山。
庐山的不同寻常的地貌，特别是牯岭西谷一块巨石矗立在另一巨石上的奇特景象，给了他非常大的启示。
其后，他又作了大量详细周密的调查，不光得出庐山有大量冰川遗迹的结论，而且认为中国第四纪冰川是山谷冰川，并且可以划分为三次冰期。
李四光还亲自到黄山，去进行实地考察。在黄山，他同样获得了冰川作用遗迹的宝贵资料。
1936年9月，李四光发表了《安徽黄山之第四纪冰川现象》的论文，这篇文章和几幅冰川现象的照片，引起了中外学者的注意。
德国地质学教授费斯曼到黄山看罢回来赞道：“这是一个天翻地覆的发现。”李四光数十年的含辛茹苦，第一次得到了世人的承认。
李四光对于中国第四纪冰川的潜心研究，在 1937年完稿的《冰期之庐山》中得到全面阐述。
尽管直到今天，关于中国是否存在第四纪冰川，仍然有着激烈的争论，但是，李四光作为一个科学家，开创了中国第四纪冰川的新的学术研究方向。
人们不能不叹服炎黄子孙超人的胆识和坚韧不拔的力量。
地质力学原理
李四光早年在作?科研究时，还发现了另外一个重大的问题：在同一个地质时代里，华北地区以陆相沉积（历史上没有被海水淹过的陆地）为主，间有海相沉积（历史上地层被海水淹过的地区）薄层；华南地区则以海相沉积为主，越往南，海相沉积越厚。
这就说明，在那个时期，海水的进退，南北的差异相当大，南方有海浸的现象，北方则有海退的现象。
为什么在同样一个地质时代，海浸、海退竟然有这么大的差异呢？李四光从此开始对这一现象进行了艰苦的探索和研究。
李四光首先就断然否定了当时地质学家所流行的一种说法：地球表面的海水运动是全球性的，要升都升，要降都降。
因为按照这种观点，就无法解释在同一个地质时代里，北方海退、南方海浸的现象。他再翻阅国外的有关资料，发现国外也有类似的现象，以北半球来说，南方海浸，北方海退，海水由两极涌向赤道；而经过若干的时候，又出现相反现象。
于是，李四光提出了自己的观点，海水不但有垂直运动，而且有水平运动。水平运动则是由于地球的自转速度，在漫长的地质时代中，反复发生时快时慢的变化的结果。
1926年，李四光发表了《地球表面形象变迁之主因》的论文，系统地阐述了地球自转速度的变化是引起地球表面形象变迁的主要原因，提出了推动地壳运动的主要力量是在重力控制下地球自转的离心力。
李四光认为，这种离心力不光影响海水的运动，而且影响地壳运动，造成地壳的褶皱、沉降和断裂……这种把应用力学引入到地质学中，用力学观点解释和研究地壳构造和地壳运动的规律的科学，就是李四光创立的地质力学。
李四光的地质力学理论，为研究地壳运动问题开辟了新的途径，它使地质科学的发展进入了一个新的阶段。
特别值得一提的是，李四光利用他所创立的地质力学原理，在中国寻找石油的伟大贡献。
20年代，美国的美孚石油公司曾经在我国的陕北地区打过油井，因没有能打出石油，因此，美国人就断定中国没有石油。
李四光则根据其地质力学理论，认为：新华夏构造体系沉降带有“可能揭露有重要经济价值的沉积物”，这个沉积物指的就是石油。
正是因为他的这个观点，所以在50年代初，当毛泽东主席和周恩来总理询问我国天然石油的远景如何时，李四光的态度是乐观的，并且建议在全国范围内广泛开展石油地质普查工作。
李四光运用地质力学的理论指导了全国石油地质普查的战略选区工作，对东部油田的发现，作出了重大的贡献。
首先，李四光敢于冲破旧有理论的束缚，驱散了笼罩在中国人心头的“中国贫油”论的迷雾，科学地指出了中国有丰富的油气资源。
其次，李四光预测出松辽、华北等面积辽阔、覆盖层厚、很少岩层露头、更缺油气显示的地区的含油远景。
最后，在突破松辽盆地之后，李四光又及时指出要到那些和松辽盆地处于同一大地构造体系的不同段落的地区找油的正确方向。
实践证明，这种战略性的指导是很准确的。在以后的几年中，中国在广大地区进行了石油地质普查工作，竟然找到了几百个可能的储油构造。
不久，地质部又根据李四光的意见，提出了“不放弃西北，多搞东部”的方法。李四光和石油部的勘探队一起，终于探明了规模大、产量高的大庆油田。
李四光并没有因此而沾沾自喜，固步自封，他接着又指出：“今后该是我们跳出门坎往南移动的时候了。”在这个理论的指导下，李四光接连在华北、下辽河和江汉等地区发现了油田。
在李四光地质力学理论的指导下，“中国贫油”的帽子被彻底摘掉了，同时，地下水找到了，地势找到了，金刚石成矿带也找到了。
地震一直是地球人的一大心病，它始终在困惑着人类，威胁着人类。李四光对中国地震情况的预报和研究，也作出了自己的应有的贡献。
1967年，在湖北省间县地震后不久的一个深夜，中南海怀仁堂，国务院正在召开一个紧急会议，会议的议题是：有关方面报告，当天清晨7时北京将发生7级以上的地震，建议国务院批准同意，立即通知北京居民搬到室外避震。
周总理听取了各个方面的意见之后，便征询李四光的意见，问情况是不是这样紧急，需不需要疏散北京市的居民。
李四光没有立即回答总理的问话，而是拿起电话机，向北京周围的地应力观测站了解情况，然后才回到座位上，态度很明确地对总理说，今晚不要急着发警报。然后又补充了一句，请毛主席放心休息吧！
周总理同意不发警报。第二天，太阳依旧平安地照亮了北京城，人们依旧平静地生活、工作着。李四光的判断证实了。
早在1965年3月19日，经医生诊断，李四光就患了左髂骨总动脉瘤，5个月后，肿瘤已由4×6厘米发展成7×7厘米，发展的后果可能会破裂或栓塞，导致死亡。
医生一再叮嘱李四光，不能有过多过重的体力活动。
然而，李四光却是个闲不住的人，他想到，地热资源的开发与利用还没有得到广泛的重视，地质力学的许多工作还有待于进一步完善，地震预报的探索才刚刚起步，……所以，李四光不顾年高体弱，重病在身，多次爬山涉水深入到地震地质第一线，把自己的全部心血都无私地奉献给了他所热爱的地质事业。
1971年，当他最后一次住进医院的时候，他还对医生说，只要再给我半年的时间，地震预报的探索工作，就会看到结果的。
令人遗憾的是，没有能够等到半年，就在他说了这些话的第二天，即1971年4月29日，他的动脉瘤突然破裂，抢救无效，他永远地离开我们了。
但是，李四光的精神，李四光的追求，将永远鼓舞着我们，为继续验证中国第四纪冰川的存在，寻找中国丰富的地下资源，探索地震发生的成因和规律，而继续去努力，去奋斗，去叩开地壳运动秘密的一道又一道大门。
进军南极
当魏格纳为了验明其大陆漂移说，而魂断北极；当李四光为了论证中国曾有第四纪冰川流动过，而踏遍千山万水，魂牵东土的时候，又一位勇敢的探险英雄，为了考察南极这又一块生命禁区，而长眠在冰雪世界。
这位英雄就是英国的罗伯特·斯科特。
20世纪初期，南极这片神秘的大陆，吸引了无数的科学家和探险者，人们争先恐后，为开垦地球这块最后的处女地而贡献了自己的智慧、热血乃至生命。斯科特就是其中之一。
斯科特原本是一位海军中校，长年在汪洋大海中漂泊，既拓宽了他的视野，又磨砺了他的吃苦耐劳的精神和毅力。
一个偶然的机会里，他得到了一本介绍南极风光的小册子，南极那美丽的景色和迷人的风韵，勾起了他内心深处强烈的好奇心，他决心做一个探险家，亲自到南极去看一看。
1902年初，斯科特带领一支考察队，到达了南极地区的罗斯海，并在这里建立了一个越冬宿营地。
当年年底，斯科特又率领这支考察队，继续向南极大陆纵深地带进发，一直抵达南纬82度的地方。
1911年11月1日，在做好充分的体能准备、技术准备、营养准备的基础上，斯科特再度率领这支不畏难险的考察队，正式向南极极点发起总攻。
这支探险队伍共有65名队员，斯科特把他们兵分两路，一路33人，沿陆地前进；一路32人，沿海路前进。
斯科特所率领的是陆上前进这支队伍，共配备有33条爱斯基摩狗、15匹西伯利亚矮种马和两部摩托雪橇。
当他们行进了一段时间以后，突然遭遇了一场前所未见的特大暴风雨，风雪刮得人眼睛都睁不开，使得人寸步难行。
为了使这支队伍更精干一些，斯科特决定丢弃掉爱斯基摩狗，而使用西伯利亚矮种马，队伍顶风冒雪，继续艰难地前行。
当他们费了好大的劲，到达罗斯冰架以后，他们再次遇到强暴风雪的袭击，西伯利亚矮种马一个个病倒了，摩托雪橇也停摆抛锚，无法使用。
雪原茫茫，他们如坐愁城，怎么办？只有继续前进。他们又用人拉雪撬，这支探险队伍在凶险的暴风雪中，继续缓慢地然而执著地向南极极点前进着。
费了九牛二虎之力，他们终于越过南极横断山脉，爬上南极高原，现在离他们的最后的目标南极极点只有250公里了。斯科特和队友们一起举行了一个简短的庆功会。
庆功会后，斯科特决定只带四个人，组成向南极极点冲刺的突击组，其他人暂时返回基地待命。
1912年初，当新年的钟声在天空久久回响的时候，当无数的人在滚滚红尘中，投身于金钱或物欲的怀抱中的时候，斯科特和他的突击组，在茫茫的南极的暴风雪中，继续朝着他们理想中的圣地艰难地前进。
他们再次遇到了史无前例的特大暴风雪，斯科特一行简直是寸步难行，有时走了半天，还没有走出100米。
为了加快速度，争取时间，他们只好延长每天行进的时间，使出最大的力气拖着沉重的雪橇向南极极点进军。
1912年1月18日，斯科特一行以惊人的耐力和毅力，战胜了凶险的暴风雪，克服了南极天气给他们带来的种种不便，终于走完全部路途，到达了令他们魂牵梦绕的南极极点，实现了他们多年来的夙愿。
他们在南极极点插上了英国的国旗，然后热烈地握手、拥抱，他们心花怒放，为自己的胜利而激动得流出了喜悦的泪水。
正当他们高唱起英国国歌的时候，他们突然发现，已经有一支探险队比他们早一个月零五天到达了这里。
这支人类历史上最先征服南极极点的队伍，就是由挪威探险家阿蒙森率领的探险队。
1911年10月19日，阿蒙森探险队一行五人比斯科特早12天出发，他们在罗斯冰架东侧的弗雷姆海姆设立了基地，并与斯科特的队伍暗中较上了劲。
阿蒙森一行一个个身强力壮，对极地的风雪和严寒气候适应能力很强，他们曾经三次到北极地区去探险。
他们向南极极点进发的时候，正遇上了南极地区难得的好天气，52条爱斯基摩狗拉着四架雪橇，一路小跑，只用了57天的时间，于1911年12月14日率先到达南极极点，成为世界上最早征服南极极点的人。
面对这种情况，斯科特一行就像泄了气的皮球似的，怎么也提不起精神来，他们不愿相信自己所有的努力和心血，只使得他们得了个亚军。
他们无力从失败的心态中自拔出来，一个个斗志松懈，无精打彩，有气无力地开始返回基地。他们的心情实在是坏透了。
这时，南极的天气也变得更加肆无忌惮，连日的暴风雪使他们不得不躲进帐篷里，食物也快没有了，另外四个伙伴已因疾病和严寒而倒下了。
忽然，又一阵狂风吹过来，把他们居住的帐篷连根拔了起来。斯科特赶紧用自己早已冻得僵硬的手，歪歪扭扭地写完最后一篇探险日记，然后就再也站不起来了。
斯科特和他的战友们紧紧地拥抱在一起，倒在了南极这块圣洁的冰雪世界，然后又迅速地和南极冻结在一起。
斯科特和他的伙伴们，不愧为人类征服南极的第一批拓荒者，他们的大无畏的献身精神，充分显示了人类征服自然的伟大力量。
1957年，美国在南极极点建立了科学考察站，这个考察站被命名为“阿蒙森——斯科特站”，目的就是为了永远纪念这两位探险家最先登临南极极点的伟大功绩。
1958年，国际南极研究科学委员会宣告成立，并于1959年签订了《南极条约》，这一切都对现代南极科学考察起到了十分重要的作用。
现在，全世界已经有17个国家在南极大陆和附近的岛屿上，建立了39个常年科学考察站和几十个临时考察站。
南极不仅是地球上最理想的天然实验室，而且是人类食物和矿产资源宝库，对世界和平和人类未来发展有着极其深远的意义。
人类仍然在不断地超越自身，而超越的前提，必须是不断地认识自身，包括我们所赖以生存的这个古老的地方。
正所谓“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”，无数先驱者的在天之灵依旧在默默地守望着我们，在无言地期待着我们更快更好地去认识地球，让地球更好地为人类服务。
与此同时，人类对自己身体，包括对自身疾病的了解和认识，也在逐步加深，并且采取各种各样的措施，来制服疾病，战胜痛苦，使我们身体更健康，心灵更愉悦，去迎接来自世界的各个方面的挑战。
分子生物学的突破
染色体的发现
早在19世纪中叶，生物学家们在显微镜下，就已经观察到了细胞里有细胞核。
而且，令人振奋的是：如果把一个细胞分成两半，一半有完整的细胞核，一半没有细胞核，同时，可以发现有细胞核的那一半能够生长分裂，而没有细胞核的那一半就不行了。
令人遗憾的是，由于细胞基本上是透明的，即使是在显微镜下也不大容易看清它的精细结构，所以在很长一段时间内，人们都没有弄清楚细胞核分裂的机理。
当科学发展到了1879年，一位叫做弗莱明（1843～1915年）的德国生物学家发现，利用碱性苯胺染料可以把细胞核里一种物质染成深色，这种物质称做染色质。
1882年，弗莱明更加详细地描述了细胞分裂过程。
细胞开始分裂的时候，染色质聚集成丝状，随着分裂过程的进行，染色质丝分成数目相等的两半，并且形成两个细胞核。这种分裂过程称做有丝分裂。
1888年，染色质丝被称做染色体。
人们发现，各种生物的染色体数目是恒定的。在多细胞生物的体细胞中，染色体的数目总是复数。
例如，人的体细胞染色体数目为46，果蝇为8，玉米为20等等。其中，具有相同形状的染色体又总是成对存在着。因此，人的染色体为23对，果蝇为4对，玉米为10对。
追溯每一对染色体的来源，其中一个来自精子，一个来自卵子。成对的染色体互为同染色体。
细胞中成对染色体一般说来是相似的，但有一个例外，就是性染色体。
人有23对染色体，其中22对男女都一样，称为常染色体。另一对男女不一样，就是性染色体。
女人的一对性染色体，形态相似，称为X染色体。男人的一对性染色体，一个为X染色体，另一个为Y染色体。XX为女性，XY为男性。
染色体的数目同生物物种有联系，又同生物的繁殖有联系。
1903年，美国生物学家萨顿最早发现了染色体行为和孟德尔因子的分离组合之间存在着平行关系。
即每条染色体有一定的形态，在连续的世代中保持稳定；每对基因在杂交中保持它们的完整性和独立性。
其次，染色体成对存在，基因也成对存在；在配子中，每对同源染色体只有其中一条，每对等位基因也只有一个。
再次，不同的等位基因在配子形成时是独立分配的；不同对染色体在减数分裂后期的分离也是独立的。
1906年，英国生物学家本特森在几种植物中发现了几个“连锁群”，但他拒绝接受染色体学说，而是固执地认为，基因的物质基础在细胞结构中没有任何直接的证据。
但是，不管怎样，萨顿的假说还是引起了广泛的注意，因为染色体是细胞中可见的结构，这个假说就显得十分具体。
要证实这个假说，需要把一些特定的基因与特定的染色体联系起来。
摩尔根的影响
首先做到这一点的，是美国生物学家摩尔根。20世纪初，由于其对果蝇的研究，在遗传因子和染色体方面取得了令世人震惊的重大的进展。
摩尔根是个不同凡响的人物，他把遗传因子理论和染色体研究结合起来，发现染色体就是遗传因子载体，他也因此而获得1933年的诺贝尔奖。
托马斯·亨特·摩尔根于1866年9月25日出生在肯塔基州列克辛顿这样一个名门望族之家。他的父亲曾经担任过美国驻外领事。他母亲的祖父弗朗西斯·斯科特是有名的美国国歌《星条旗》的词作者。
摩尔根从青少年时代起，就表现了其卓尔不群的个性。
他身高超过1.83米，一双蓝眼睛蓝得令人吃惊。他从来都不修边幅，找不到裤带的时候，有时就用一根绳子扎裤子。甚至有一次，他发现衬衫上被烟头烧了一个洞，便找来一张小白纸，用浆糊把洞给贴起来。
他热爱大自然，常常拿着采虫网到处旅行，采集动植物，制成标本。他还跟随美国的一支地质考察队在家乡的山区工作过两个夏天。有一次，他还独自一人跑到波士顿的海洋生物站，饶有兴趣地进行海洋生物的实验研究。
他对动植物有着强烈的兴趣和无限的好奇心。正是这种兴趣和爱好，驱使他探索自然界的奥秘，并且使他在艰苦乏味的科学研究工作中获得无穷无尽的乐趣。
1886年，摩尔根以优异的成绩从肯塔基州立大学毕业，并获得动物学学士学位。并于同一年考入了霍普金斯大学的研究院做研究生。
1890年，摩尔根写出了《论海洋蜘蛛》的论文，他研究了四种水中无脊椎动物，比较它们的形态变化，确定了它们的种属。因为这篇论文，摩尔根获得了博士学位和布鲁斯研究员的席位。
20世纪初，摩尔根开始研究遗传学，他选择果蝇做实验动物。
果蝇比豌豆和其他动植物有许多优点，它有好几十个容易观察的特征，有比较简单的染色体——每个细胞中只有四对染色体繁殖性，容易培养。
1908年，摩尔根就开始在他的哥伦比亚的实验室内繁殖果蝇，以便在动物中看看是否有明显的突变发生。
尽管在摩尔根的饲养中没有惊人的、物种水平上的突变发生，但在1910年5月，在摩尔根实验室的一群红眼睛的果蝇中，经过放射性射线照射，产生了一只白眼睛的果蝇。
虽然这是一种突然出现的新性状，但却没有形成为一个果蝇的新种。摩尔根把这种变化称为“突变”，并且让这个突变的新果蝇与正常的红眼雌果蝇交配，所得子代都是正常的，即均为红眼果蝇。
当他把第一代的雌雄红眼果蝇相互交配，第二代既有红眼果蝇又有白眼果蝇，红眼与白眼之比为三比一。
这说明，红眼和白眼受一对等位基因支配，红眼为显性。然而，第二代中雌蝇都是红眼，雄蝇中有一半是红眼，一半是白眼。也就是说，白眼雄蝇只把它的眼睛特性传给“孙男”，而不传给“孙女”。
由此，摩尔根认识到，决定白眼的遗传因子和决定性别的因素是相互联系遗传的。以前，在对染色体的研究中已经发现，决定性别的因素是雄性精子中的染色体。这样，就自然得出遗传因子是在染色体上的推论。
为了说明与性别有关的特殊的白眼遗传现象，摩尔根进一步设想，控制眼色的孟德尔因子总是伴随着性别的遗传因子分离的。
摩尔根不由自主地想起了在1904年和1905年进行的影响性别决定的细胞学工作。威尔逊等人曾独立地证明，所谓“副染色体”（结构上不推动相同的两条配成对的同源染色体），其实与性别遗传是相联的。
威尔逊等人还证明，在某些种类的动物和植物中，看来正常的副染色体结合在一起就产生雌性的生物；若一个正常的染色体与一个“畸形的”染色体结合，就产生雄性个体。
因此，摩尔根得出结论，如果白眼雄蝇（ry）和红眼雌蝇（RR）杂交，在第一代中，雌蝇的二条X染色体，一条为来自母本的带R基因的，一条为来自父本的带r基因的，R为显性，所以表现为红眼。
第一代的雄蝇和雌蝇交配，两种卵和两种精子重新组合，产生四种第二代果蝇。
在果蝇中具有类似白眼红眼这样遗传行为的性状不止一个，而是有一百多个，它们都位于X染色体上。这些性状常常在一起作为整体传递，这种现象叫做连锁。
在后来的岁月里，摩尔根和他的同事们又发现了许多令人惊异的结果。
他们创造了染色体作图的方法；证明了副染色体和体染色体的比率决定了性别的表现；他们获得了有特殊标记的染色体并繁殖成为纯系，用以阐明杂交结果与染色体结构的细胞学研究之间的相应关系。
1911年，摩尔根提出一种设想，如果孟德尔的遗传因子以线性方式排列在染色体上，那么就应该有一些可以根据它们的相对距离来作图的方法。
摩尔根认为，两条同源染色体联接时发生部分的交换。而后，两个因子在染色体上分离，它们之间常常发生高频的交换。这样，通过同时观察两个性状，就可知道它们是在同一染色体上，子代中两个性状分离的频率，可能表明染色体发生交换的频率。
1915年，摩尔根和人合作，发表了《孟德尔遗传机理》一书。
在这部划时代的著作中，摩尔根和他的同事们发展了孟德尔“遗传因子”的思想，总结了对果蝇的研究结果，用大量的实验资料证明染色体是遗传因子的载体，并且借助数学方法，精确确定遗传因子在染色体上的具体排列位置，给染色体——遗传因子理论奠定了可靠的基矗从此，遗传学中定性描述逐渐附属于定量实验的方法。
1916年，摩尔根宣布说：“我们现在知道父代所携带的遗传因子是怎样进到生殖细胞里面去的。”
摩尔根证明这些遗传因子包含在一种叫做基因的东西里，而这些分别控制各种遗传特征的基因则在活细胞的染色体链中。
个体发育时，一定的基因在一定的条件下，控制着一定的代谢过程，从而体现在一定的遗传特征和特征的表现上。
例如：其中有一些专管树叶和花的形状，有一些专管头发和眼睛的颜色，有一些则专管翅膀的长短等。
据此，摩尔根建立了染色体——基因理论。
1917年，摩尔根开始把遗传因子叫做基因。
1928年，摩尔根在其名著《基因论》一书里坚持染色体是基因的载体，提出了基因是否属于有机分子一级的问题。
摩尔根染色体——基因理论的创立标志着经典遗传学发展到了细胞遗传学阶段，并在这个基础上展现了现代生化遗传学和分子遗传学的前景，成为今天的遗传学从经典遗传学中继承下来的最重要的遗产。
后世有人高度评价：“染色体学说是作为人类成就史上的一个伟大奇迹而登上舞台的。”
1933年，在诺贝尔诞辰一百周年之际，摩尔根收到一份电报，通知他因建立遗传的染色体理论的成就，授予他诺贝尔奖。
但是，摩尔根最害怕出风头，他拒绝参加在瑞典斯德哥尔摩举行的盛大授奖仪式和纪念诺贝尔诞辰的宴会。
摩尔根一直对金钱都看得很淡。他曾经把4万美元的免税奖金平均分发给了自己的助手的孩子们，供他们好好地上学。他对自己的钱财丝毫也不吝啬，常用自己的积蓄来支付助手们的工资。
摩尔根非常注重家庭生活。无论工作多么繁忙，他每天总要挤出一点时间来与家人一起共进晚餐。
他还经常陪孩子们做游戏，耐心地回答他们所提出来的一些稀奇古怪的问题。临睡的时候，总要给孩子讲一些有趣的故事。
等孩子们终于睡着了，摩尔根才坐到书房里一直工作到深夜。他跟妻子的关系非常好。每当黄昏时分，一家人总是手拉手，去散步，或欣赏一些古典音乐。
1941年12月4日，摩尔根这位伟大的生物学家因胃溃疡突发引起动脉破裂而逝世。
然而，摩尔根的染色体学说可以说是人类想象力的一个重大飞跃，它给医学上预防和治疗遗传性疾病开辟了一条广阔的道路，也给分子生物学的产生和发展准备了充分的条件。
李四光最早进行研究的是含煤地层中古代生物演变历史。由于他当时经常带领学生到河北省南部的六河沟煤矿实习，他深知要想搞清矿产生成规律，一定要弄清地层划分的状况。
由于主要造煤时代是石炭纪，因此，对石炭二迭纪地层中所含的微体古生物?科化石标本的研究，就成为这项研究的基本工作。特别是对栖居浅海海底的单细胞动物?的研究更为重要。
?是一种浅海的单细胞动物，形如纺锤，在国外被称为“纺锤虫”，栖居海底。?最初出现于石炭纪早期，广泛分布于世界各地，种属繁衍甚多，到二迭纪末期灭绝。
我国石炭二迭纪地层分布很广，是世界上主要产?的地区之一。因此，对比研究各种?化石的形态、特征，确定它们种属演化的关系，是详细划分石炭二迭纪含煤地层不可缺少的一个重要依据。
但是，这种微体古生物的鉴定工作艰巨而细致，先要把标本切成薄片，再磨到十分之几毫米厚，然后用显微镜观察。
李四光通过对大量?科化石的鉴定，创立了?科鉴定的十条标准。他自己用这个标准定出了20多个新属，并于1927年出版了专著《中国北部之?科》。
由于这项研究所取得的成果，李四光荣获母校伯明翰大学的博士学位。
李四光在研究?科的同时，还开始了另外一项非常有意义的工作，那就是对第四纪冰川的研究。
地球发展史上曾经有过几次大冰期，那时候，地球上的许多地方被冰雪覆盖着，当天气变暖时，冰雪便融化，这样就形成了冰川。最近的一次冰川是发生在二三百万年前的第四纪，所以称之为第四纪冰川。
1921年夏春之交，李四光带领学生到河北省邢台沙河县进行野外实习，发现了一些奇怪的石头，它们不像是水冲下来的，石头上又有明显的擦痕，很像冰川条痕石，因此，李四光推测，中国可能存在第四纪冰川。
同年6月和7月，李四光头顶烈日又到山西大同盆地进行煤田地质调查，又一次发现冰川作用的遗迹。
于是，李四光以这两次观察到的现象为内容，发表了《华北晚近冰川作用的遗迹》的报道，打破了中国近代冰川研究方面的沉寂局面，对外国人认为中国不存在第四纪冰川的观点提出了挑战。
某些外国地学家对此采取了轻蔑和冷漠的态度，大自然的复杂的多样性也确实为寻找更多的证据设置了许多难以克服的困难。然而，李四光没有被困难吓倒。
人们认为中国没有第四纪冰川现象的一个重要原因，是因为这个地区从第三纪直到今天，一直被认为是属于干旱性气候，因此没有冰雪覆盖的可能，也谈不上冰川。
可是，李四光自从找到了冰川条痕石以后，他开始考虑，在漫长的干旱气候中，是否会有间歇性变化呢？为了验证这一点，也为了让更多人能接受这一事实，他决定寻找更多的冰川遗迹。
十年以后，他四赴庐山实地考察，冰川的擦痕又一次次地展现在眼前。
1936年8月，第四次赴庐山时，他索性把家搬到庐山。
庐山的不同寻常的地貌，特别是牯岭西谷一块巨石矗立在另一巨石上的奇特景象，给了他非常大的启示。
其后，他又作了大量详细周密的调查，不光得出庐山有大量冰川遗迹的结论，而且认为中国第四纪冰川是山谷冰川，并且可以划分为三次冰期。
李四光还亲自到黄山，去进行实地考察。在黄山，他同样获得了冰川作用遗迹的宝贵资料。
1936年9月，李四光发表了《安徽黄山之第四纪冰川现象》的论文，这篇文章和几幅冰川现象的照片，引起了中外学者的注意。
德国地质学教授费斯曼到黄山看罢回来赞道：“这是一个天翻地覆的发现。”李四光数十年的含辛茹苦，第一次得到了世人的承认。
李四光对于中国第四纪冰川的潜心研究，在 1937年完稿的《冰期之庐山》中得到全面阐述。
尽管直到今天，关于中国是否存在第四纪冰川，仍然有着激烈的争论，但是，李四光作为一个科学家，开创了中国第四纪冰川的新的学术研究方向。
人们不能不叹服炎黄子孙超人的胆识和坚韧不拔的力量。
地质力学原理
李四光早年在作?科研究时，还发现了另外一个重大的问题：在同一个地质时代里，华北地区以陆相沉积（历史上没有被海水淹过的陆地）为主，间有海相沉积（历史上地层被海水淹过的地区）薄层；华南地区则以海相沉积为主，越往南，海相沉积越厚。
这就说明，在那个时期，海水的进退，南北的差异相当大，南方有海浸的现象，北方则有海退的现象。
为什么在同样一个地质时代，海浸、海退竟然有这么大的差异呢？李四光从此开始对这一现象进行了艰苦的探索和研究。
李四光首先就断然否定了当时地质学家所流行的一种说法：地球表面的海水运动是全球性的，要升都升，要降都降。
因为按照这种观点，就无法解释在同一个地质时代里，北方海退、南方海浸的现象。他再翻阅国外的有关资料，发现国外也有类似的现象，以北半球来说，南方海浸，北方海退，海水由两极涌向赤道；而经过若干的时候，又出现相反现象。
于是，李四光提出了自己的观点，海水不但有垂直运动，而且有水平运动。水平运动则是由于地球的自转速度，在漫长的地质时代中，反复发生时快时慢的变化的结果。
1926年，李四光发表了《地球表面形象变迁之主因》的论文，系统地阐述了地球自转速度的变化是引起地球表面形象变迁的主要原因，提出了推动地壳运动的主要力量是在重力控制下地球自转的离心力。
李四光认为，这种离心力不光影响海水的运动，而且影响地壳运动，造成地壳的褶皱、沉降和断裂……这种把应用力学引入到地质学中，用力学观点解释和研究地壳构造和地壳运动的规律的科学，就是李四光创立的地质力学。
李四光的地质力学理论，为研究地壳运动问题开辟了新的途径，它使地质科学的发展进入了一个新的阶段。
特别值得一提的是，李四光利用他所创立的地质力学原理，在中国寻找石油的伟大贡献。
20年代，美国的美孚石油公司曾经在我国的陕北地区打过油井，因没有能打出石油，因此，美国人就断定中国没有石油。
李四光则根据其地质力学理论，认为：新华夏构造体系沉降带有“可能揭露有重要经济价值的沉积物”，这个沉积物指的就是石油。
正是因为他的这个观点，所以在50年代初，当毛泽东主席和周恩来总理询问我国天然石油的远景如何时，李四光的态度是乐观的，并且建议在全国范围内广泛开展石油地质普查工作。
李四光运用地质力学的理论指导了全国石油地质普查的战略选区工作，对东部油田的发现，作出了重大的贡献。
首先，李四光敢于冲破旧有理论的束缚，驱散了笼罩在中国人心头的“中国贫油”论的迷雾，科学地指出了中国有丰富的油气资源。
其次，李四光预测出松辽、华北等面积辽阔、覆盖层厚、很少岩层露头、更缺油气显示的地区的含油远景。
最后，在突破松辽盆地之后，李四光又及时指出要到那些和松辽盆地处于同一大地构造体系的不同段落的地区找油的正确方向。
实践证明，这种战略性的指导是很准确的。在以后的几年中，中国在广大地区进行了石油地质普查工作，竟然找到了几百个可能的储油构造。
不久，地质部又根据李四光的意见，提出了“不放弃西北，多搞东部”的方法。李四光和石油部的勘探队一起，终于探明了规模大、产量高的大庆油田。
李四光并没有因此而沾沾自喜，固步自封，他接着又指出：“今后该是我们跳出门坎往南移动的时候了。”在这个理论的指导下，李四光接连在华北、下辽河和江汉等地区发现了油田。
在李四光地质力学理论的指导下，“中国贫油”的帽子被彻底摘掉了，同时，地下水找到了，地势找到了，金刚石成矿带也找到了。
地震一直是地球人的一大心病，它始终在困惑着人类，威胁着人类。李四光对中国地震情况的预报和研究，也作出了自己的应有的贡献。
1967年，在湖北省间县地震后不久的一个深夜，中南海怀仁堂，国务院正在召开一个紧急会议，会议的议题是：有关方面报告，当天清晨7时北京将发生7级以上的地震，建议国务院批准同意，立即通知北京居民搬到室外避震。
周总理听取了各个方面的意见之后，便征询李四光的意见，问情况是不是这样紧急，需不需要疏散北京市的居民。
李四光没有立即回答总理的问话，而是拿起电话机，向北京周围的地应力观测站了解情况，然后才回到座位上，态度很明确地对总理说，今晚不要急着发警报。然后又补充了一句，请毛主席放心休息吧！
周总理同意不发警报。第二天，太阳依旧平安地照亮了北京城，人们依旧平静地生活、工作着。李四光的判断证实了。
早在1965年3月19日，经医生诊断，李四光就患了左髂骨总动脉瘤，5个月后，肿瘤已由4×6厘米发展成7×7厘米，发展的后果可能会破裂或栓塞，导致死亡。
医生一再叮嘱李四光，不能有过多过重的体力活动。
然而，李四光却是个闲不住的人，他想到，地热资源的开发与利用还没有得到广泛的重视，地质力学的许多工作还有待于进一步完善，地震预报的探索才刚刚起步，……所以，李四光不顾年高体弱，重病在身，多次爬山涉水深入到地震地质第一线，把自己的全部心血都无私地奉献给了他所热爱的地质事业。
1971年，当他最后一次住进医院的时候，他还对医生说，只要再给我半年的时间，地震预报的探索工作，就会看到结果的。
令人遗憾的是，没有能够等到半年，就在他说了这些话的第二天，即1971年4月29日，他的动脉瘤突然破裂，抢救无效，他永远地离开我们了。
但是，李四光的精神，李四光的追求，将永远鼓舞着我们，为继续验证中国第四纪冰川的存在，寻找中国丰富的地下资源，探索地震发生的成因和规律，而继续去努力，去奋斗，去叩开地壳运动秘密的一道又一道大门。
进军南极
当魏格纳为了验明其大陆漂移说，而魂断北极；当李四光为了论证中国曾有第四纪冰川流动过，而踏遍千山万水，魂牵东土的时候，又一位勇敢的探险英雄，为了考察南极这又一块生命禁区，而长眠在冰雪世界。
这位英雄就是英国的罗伯特·斯科特。
20世纪初期，南极这片神秘的大陆，吸引了无数的科学家和探险者，人们争先恐后，为开垦地球这块最后的处女地而贡献了自己的智慧、热血乃至生命。斯科特就是其中之一。
斯科特原本是一位海军中校，长年在汪洋大海中漂泊，既拓宽了他的视野，又磨砺了他的吃苦耐劳的精神和毅力。
一个偶然的机会里，他得到了一本介绍南极风光的小册子，南极那美丽的景色和迷人的风韵，勾起了他内心深处强烈的好奇心，他决心做一个探险家，亲自到南极去看一看。
1902年初，斯科特带领一支考察队，到达了南极地区的罗斯海，并在这里建立了一个越冬宿营地。
当年年底，斯科特又率领这支考察队，继续向南极大陆纵深地带进发，一直抵达南纬82度的地方。
1911年11月1日，在做好充分的体能准备、技术准备、营养准备的基础上，斯科特再度率领这支不畏难险的考察队，正式向南极极点发起总攻。
这支探险队伍共有65名队员，斯科特把他们兵分两路，一路33人，沿陆地前进；一路32人，沿海路前进。
斯科特所率领的是陆上前进这支队伍，共配备有33条爱斯基摩狗、15匹西伯利亚矮种马和两部摩托雪橇。
当他们行进了一段时间以后，突然遭遇了一场前所未见的特大暴风雨，风雪刮得人眼睛都睁不开，使得人寸步难行。
为了使这支队伍更精干一些，斯科特决定丢弃掉爱斯基摩狗，而使用西伯利亚矮种马，队伍顶风冒雪，继续艰难地前行。
当他们费了好大的劲，到达罗斯冰架以后，他们再次遇到强暴风雪的袭击，西伯利亚矮种马一个个病倒了，摩托雪橇也停摆抛锚，无法使用。
雪原茫茫，他们如坐愁城，怎么办？只有继续前进。他们又用人拉雪撬，这支探险队伍在凶险的暴风雪中，继续缓慢地然而执著地向南极极点前进着。
费了九牛二虎之力，他们终于越过南极横断山脉，爬上南极高原，现在离他们的最后的目标南极极点只有250公里了。斯科特和队友们一起举行了一个简短的庆功会。
庆功会后，斯科特决定只带四个人，组成向南极极点冲刺的突击组，其他人暂时返回基地待命。
1912年初，当新年的钟声在天空久久回响的时候，当无数的人在滚滚红尘中，投身于金钱或物欲的怀抱中的时候，斯科特和他的突击组，在茫茫的南极的暴风雪中，继续朝着他们理想中的圣地艰难地前进。
他们再次遇到了史无前例的特大暴风雪，斯科特一行简直是寸步难行，有时走了半天，还没有走出100米。
为了加快速度，争取时间，他们只好延长每天行进的时间，使出最大的力气拖着沉重的雪橇向南极极点进军。
1912年1月18日，斯科特一行以惊人的耐力和毅力，战胜了凶险的暴风雪，克服了南极天气给他们带来的种种不便，终于走完全部路途，到达了令他们魂牵梦绕的南极极点，实现了他们多年来的夙愿。
他们在南极极点插上了英国的国旗，然后热烈地握手、拥抱，他们心花怒放，为自己的胜利而激动得流出了喜悦的泪水。
正当他们高唱起英国国歌的时候，他们突然发现，已经有一支探险队比他们早一个月零五天到达了这里。
这支人类历史上最先征服南极极点的队伍，就是由挪威探险家阿蒙森率领的探险队。
1911年10月19日，阿蒙森探险队一行五人比斯科特早12天出发，他们在罗斯冰架东侧的弗雷姆海姆设立了基地，并与斯科特的队伍暗中较上了劲。
阿蒙森一行一个个身强力壮，对极地的风雪和严寒气候适应能力很强，他们曾经三次到北极地区去探险。
他们向南极极点进发的时候，正遇上了南极地区难得的好天气，52条爱斯基摩狗拉着四架雪橇，一路小跑，只用了57天的时间，于1911年12月14日率先到达南极极点，成为世界上最早征服南极极点的人。
面对这种情况，斯科特一行就像泄了气的皮球似的，怎么也提不起精神来，他们不愿相信自己所有的努力和心血，只使得他们得了个亚军。
他们无力从失败的心态中自拔出来，一个个斗志松懈，无精打彩，有气无力地开始返回基地。他们的心情实在是坏透了。
这时，南极的天气也变得更加肆无忌惮，连日的暴风雪使他们不得不躲进帐篷里，食物也快没有了，另外四个伙伴已因疾病和严寒而倒下了。
忽然，又一阵狂风吹过来，把他们居住的帐篷连根拔了起来。斯科特赶紧用自己早已冻得僵硬的手，歪歪扭扭地写完最后一篇探险日记，然后就再也站不起来了。
斯科特和他的战友们紧紧地拥抱在一起，倒在了南极这块圣洁的冰雪世界，然后又迅速地和南极冻结在一起。
斯科特和他的伙伴们，不愧为人类征服南极的第一批拓荒者，他们的大无畏的献身精神，充分显示了人类征服自然的伟大力量。
1957年，美国在南极极点建立了科学考察站，这个考察站被命名为“阿蒙森——斯科特站”，目的就是为了永远纪念这两位探险家最先登临南极极点的伟大功绩。
1958年，国际南极研究科学委员会宣告成立，并于1959年签订了《南极条约》，这一切都对现代南极科学考察起到了十分重要的作用。
现在，全世界已经有17个国家在南极大陆和附近的岛屿上，建立了39个常年科学考察站和几十个临时考察站。
南极不仅是地球上最理想的天然实验室，而且是人类食物和矿产资源宝库，对世界和平和人类未来发展有着极其深远的意义。
人类仍然在不断地超越自身，而超越的前提，必须是不断地认识自身，包括我们所赖以生存的这个古老的地方。
正所谓“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”，无数先驱者的在天之灵依旧在默默地守望着我们，在无言地期待着我们更快更好地去认识地球，让地球更好地为人类服务。
与此同时，人类对自己身体，包括对自身疾病的了解和认识，也在逐步加深，并且采取各种各样的措施，来制服疾病，战胜痛苦，使我们身体更健康，心灵更愉悦，去迎接来自世界的各个方面的挑战。
分子生物学的突破
染色体的发现
早在19世纪中叶，生物学家们在显微镜下，就已经观察到了细胞里有细胞核。
而且，令人振奋的是：如果把一个细胞分成两半，一半有完整的细胞核，一半没有细胞核，同时，可以发现有细胞核的那一半能够生长分裂，而没有细胞核的那一半就不行了。
令人遗憾的是，由于细胞基本上是透明的，即使是在显微镜下也不大容易看清它的精细结构，所以在很长一段时间内，人们都没有弄清楚细胞核分裂的机理。
当科学发展到了1879年，一位叫做弗莱明（1843～1915年）的德国生物学家发现，利用碱性苯胺染料可以把细胞核里一种物质染成深色，这种物质称做染色质。
1882年，弗莱明更加详细地描述了细胞分裂过程。
细胞开始分裂的时候，染色质聚集成丝状，随着分裂过程的进行，染色质丝分成数目相等的两半，并且形成两个细胞核。这种分裂过程称做有丝分裂。
1888年，染色质丝被称做染色体。
人们发现，各种生物的染色体数目是恒定的。在多细胞生物的体细胞中，染色体的数目总是复数。
例如，人的体细胞染色体数目为46，果蝇为8，玉米为20等等。其中，具有相同形状的染色体又总是成对存在着。因此，人的染色体为23对，果蝇为4对，玉米为10对。
追溯每一对染色体的来源，其中一个来自精子，一个来自卵子。成对的染色体互为同染色体。
细胞中成对染色体一般说来是相似的，但有一个例外，就是性染色体。
人有23对染色体，其中22对男女都一样，称为常染色体。另一对男女不一样，就是性染色体。
女人的一对性染色体，形态相似，称为X染色体。男人的一对性染色体，一个为X染色体，另一个为Y染色体。XX为女性，XY为男性。
染色体的数目同生物物种有联系，又同生物的繁殖有联系。
1903年，美国生物学家萨顿最早发现了染色体行为和孟德尔因子的分离组合之间存在着平行关系。
即每条染色体有一定的形态，在连续的世代中保持稳定；每对基因在杂交中保持它们的完整性和独立性。
其次，染色体成对存在，基因也成对存在；在配子中，每对同源染色体只有其中一条，每对等位基因也只有一个。
再次，不同的等位基因在配子形成时是独立分配的；不同对染色体在减数分裂后期的分离也是独立的。
1906年，英国生物学家本特森在几种植物中发现了几个“连锁群”，但他拒绝接受染色体学说，而是固执地认为，基因的物质基础在细胞结构中没有任何直接的证据。
但是，不管怎样，萨顿的假说还是引起了广泛的注意，因为染色体是细胞中可见的结构，这个假说就显得十分具体。
要证实这个假说，需要把一些特定的基因与特定的染色体联系起来。
摩尔根的影响
首先做到这一点的，是美国生物学家摩尔根。20世纪初，由于其对果蝇的研究，在遗传因子和染色体方面取得了令世人震惊的重大的进展。
摩尔根是个不同凡响的人物，他把遗传因子理论和染色体研究结合起来，发现染色体就是遗传因子载体，他也因此而获得1933年的诺贝尔奖。
托马斯·亨特·摩尔根于1866年9月25日出生在肯塔基州列克辛顿这样一个名门望族之家。他的父亲曾经担任过美国驻外领事。他母亲的祖父弗朗西斯·斯科特是有名的美国国歌《星条旗》的词作者。
摩尔根从青少年时代起，就表现了其卓尔不群的个性。
他身高超过1.83米，一双蓝眼睛蓝得令人吃惊。他从来都不修边幅，找不到裤带的时候，有时就用一根绳子扎裤子。甚至有一次，他发现衬衫上被烟头烧了一个洞，便找来一张小白纸，用浆糊把洞给贴起来。
他热爱大自然，常常拿着采虫网到处旅行，采集动植物，制成标本。他还跟随美国的一支地质考察队在家乡的山区工作过两个夏天。有一次，他还独自一人跑到波士顿的海洋生物站，饶有兴趣地进行海洋生物的实验研究。
他对动植物有着强烈的兴趣和无限的好奇心。正是这种兴趣和爱好，驱使他探索自然界的奥秘，并且使他在艰苦乏味的科学研究工作中获得无穷无尽的乐趣。
1886年，摩尔根以优异的成绩从肯塔基州立大学毕业，并获得动物学学士学位。并于同一年考入了霍普金斯大学的研究院做研究生。
1890年，摩尔根写出了《论海洋蜘蛛》的论文，他研究了四种水中无脊椎动物，比较它们的形态变化，确定了它们的种属。因为这篇论文，摩尔根获得了博士学位和布鲁斯研究员的席位。
20世纪初，摩尔根开始研究遗传学，他选择果蝇做实验动物。
果蝇比豌豆和其他动植物有许多优点，它有好几十个容易观察的特征，有比较简单的染色体——每个细胞中只有四对染色体繁殖性，容易培养。
1908年，摩尔根就开始在他的哥伦比亚的实验室内繁殖果蝇，以便在动物中看看是否有明显的突变发生。
尽管在摩尔根的饲养中没有惊人的、物种水平上的突变发生，但在1910年5月，在摩尔根实验室的一群红眼睛的果蝇中，经过放射性射线照射，产生了一只白眼睛的果蝇。
虽然这是一种突然出现的新性状，但却没有形成为一个果蝇的新种。摩尔根把这种变化称为“突变”，并且让这个突变的新果蝇与正常的红眼雌果蝇交配，所得子代都是正常的，即均为红眼果蝇。
当他把第一代的雌雄红眼果蝇相互交配，第二代既有红眼果蝇又有白眼果蝇，红眼与白眼之比为三比一。
这说明，红眼和白眼受一对等位基因支配，红眼为显性。然而，第二代中雌蝇都是红眼，雄蝇中有一半是红眼，一半是白眼。也就是说，白眼雄蝇只把它的眼睛特性传给“孙男”，而不传给“孙女”。
由此，摩尔根认识到，决定白眼的遗传因子和决定性别的因素是相互联系遗传的。以前，在对染色体的研究中已经发现，决定性别的因素是雄性精子中的染色体。这样，就自然得出遗传因子是在染色体上的推论。
为了说明与性别有关的特殊的白眼遗传现象，摩尔根进一步设想，控制眼色的孟德尔因子总是伴随着性别的遗传因子分离的。
摩尔根不由自主地想起了在1904年和1905年进行的影响性别决定的细胞学工作。威尔逊等人曾独立地证明，所谓“副染色体”（结构上不推动相同的两条配成对的同源染色体），其实与性别遗传是相联的。
威尔逊等人还证明，在某些种类的动物和植物中，看来正常的副染色体结合在一起就产生雌性的生物；若一个正常的染色体与一个“畸形的”染色体结合，就产生雄性个体。
因此，摩尔根得出结论，如果白眼雄蝇（ry）和红眼雌蝇（RR）杂交，在第一代中，雌蝇的二条X染色体，一条为来自母本的带R基因的，一条为来自父本的带r基因的，R为显性，所以表现为红眼。
第一代的雄蝇和雌蝇交配，两种卵和两种精子重新组合，产生四种第二代果蝇。
在果蝇中具有类似白眼红眼这样遗传行为的性状不止一个，而是有一百多个，它们都位于X染色体上。这些性状常常在一起作为整体传递，这种现象叫做连锁。
在后来的岁月里，摩尔根和他的同事们又发现了许多令人惊异的结果。
他们创造了染色体作图的方法；证明了副染色体和体染色体的比率决定了性别的表现；他们获得了有特殊标记的染色体并繁殖成为纯系，用以阐明杂交结果与染色体结构的细胞学研究之间的相应关系。
1911年，摩尔根提出一种设想，如果孟德尔的遗传因子以线性方式排列在染色体上，那么就应该有一些可以根据它们的相对距离来作图的方法。
摩尔根认为，两条同源染色体联接时发生部分的交换。而后，两个因子在染色体上分离，它们之间常常发生高频的交换。这样，通过同时观察两个性状，就可知道它们是在同一染色体上，子代中两个性状分离的频率，可能表明染色体发生交换的频率。
1915年，摩尔根和人合作，发表了《孟德尔遗传机理》一书。
在这部划时代的著作中，摩尔根和他的同事们发展了孟德尔“遗传因子”的思想，总结了对果蝇的研究结果，用大量的实验资料证明染色体是遗传因子的载体，并且借助数学方法，精确确定遗传因子在染色体上的具体排列位置，给染色体——遗传因子理论奠定了可靠的基矗从此，遗传学中定性描述逐渐附属于定量实验的方法。
1916年，摩尔根宣布说：“我们现在知道父代所携带的遗传因子是怎样进到生殖细胞里面去的。”
摩尔根证明这些遗传因子包含在一种叫做基因的东西里，而这些分别控制各种遗传特征的基因则在活细胞的染色体链中。
个体发育时，一定的基因在一定的条件下，控制着一定的代谢过程，从而体现在一定的遗传特征和特征的表现上。
例如：其中有一些专管树叶和花的形状，有一些专管头发和眼睛的颜色，有一些则专管翅膀的长短等。
据此，摩尔根建立了染色体——基因理论。
1917年，摩尔根开始把遗传因子叫做基因。
1928年，摩尔根在其名著《基因论》一书里坚持染色体是基因的载体，提出了基因是否属于有机分子一级的问题。
摩尔根染色体——基因理论的创立标志着经典遗传学发展到了细胞遗传学阶段，并在这个基础上展现了现代生化遗传学和分子遗传学的前景，成为今天的遗传学从经典遗传学中继承下来的最重要的遗产。
后世有人高度评价：“染色体学说是作为人类成就史上的一个伟大奇迹而登上舞台的。”
1933年，在诺贝尔诞辰一百周年之际，摩尔根收到一份电报，通知他因建立遗传的染色体理论的成就，授予他诺贝尔奖。
但是，摩尔根最害怕出风头，他拒绝参加在瑞典斯德哥尔摩举行的盛大授奖仪式和纪念诺贝尔诞辰的宴会。
摩尔根一直对金钱都看得很淡。他曾经把4万美元的免税奖金平均分发给了自己的助手的孩子们，供他们好好地上学。他对自己的钱财丝毫也不吝啬，常用自己的积蓄来支付助手们的工资。
摩尔根非常注重家庭生活。无论工作多么繁忙，他每天总要挤出一点时间来与家人一起共进晚餐。
他还经常陪孩子们做游戏，耐心地回答他们所提出来的一些稀奇古怪的问题。临睡的时候，总要给孩子讲一些有趣的故事。
等孩子们终于睡着了，摩尔根才坐到书房里一直工作到深夜。他跟妻子的关系非常好。每当黄昏时分，一家人总是手拉手，去散步，或欣赏一些古典音乐。
1941年12月4日，摩尔根这位伟大的生物学家因胃溃疡突发引起动脉破裂而逝世。
然而，摩尔根的染色体学说可以说是人类想象力的一个重大飞跃，它给医学上预防和治疗遗传性疾病开辟了一条广阔的道路，也给分子生物学的产生和发展准备了充分的条件。
