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摩尔根自己发现，把水母切成若干段，切口会碰到一起，融为一体，呈铃形。他还发现，切去鱼的尾部或蚯蚓的基部，被截去的部分会慢慢再生出来。如果多截掉一些，，则再生加快。该动物所吃食物的多寡并不影响生长速度。

但是，切口的一端怎会“知道”该长出一个头还是该长出一个尾巴？1901年，摩尔根发表了一系列演讲，介绍他的研究成果。在阐述他对再生现象的看法时，他提出了一个假设性的答案。他的这些讲稿发表在《哥伦比亚大学生物学论丛》上。理查德·戈斯博士认为，摩尔根写的《论再生》一文至今仍不失为一篇最优秀的作品。他说：“摩尔根当时为之纳闷的那些问题，现在已得到解答的仍何其少也。”

摩尔根根据蝌蚪、鱼类、蚯蚓的移植与再生研究的结果提出一种推断，认为动物体内的张力或物质从头顶到尾端呈梯级分布。截除躯体之一部分，则打乱了原来的张力或物质分布模式。移植得完善，则恢复了原有张力，毋需再生。要是不移植，伤口处的细胞后面的压力减低，它们就“知道”该长出一个头；如果压力增大，则伤口细胞“知道”该长出一个尾。

这一理论，蔡尔德在1904和1905两年发表的文章中阐述得十分清楚。蔡尔德还承认这是他以后的生物化学梯度学说的起源，摩尔根认为他的全部研究工作都是为了解答受精卵如何演变成一个个体这一基本问题，虽然梯度学说似乎解答了部分问题，但还有好些问题未得到解答。由于这个原因，摩尔根只要有机会，就回过头来搞再生研究。事实上，他1945年离开人世时，仍然在研究属于蛇尾纲的海盘车类动物的再生现象。

假如摩尔根留在布林莫尔不走，他无疑会继续扎扎实实进行胚胎学和再生现象的研究，但在1903年，他的朋友威尔逊请他到纽约去当全国第一位实验动物学教授。除了当教授（这是哥伦比亚大学、也是威尔逊本人对实验生物学的支持）以外，他们之间还有一条明确的协议：摩尔根不必上许多课（几乎完全不上本科生的课），主要从事研究工作。威尔逊曾有一次谦逊地谈到他对哥伦比亚大学的遗传学研究的唯一贡献是他发现了托马斯·亨特·摩尔根。不过，假若托马斯·亨特·摩尔根没有发现威尔逊及其正在从事的细胞学研究，说不定哥伦比亚大学也就根本不会有遗传学研究。决定到一个更大的学校去工作，这是摩尔根一生事业中的转折点。

1903年，差不多是作为离开布林莫尔学院的准备工作之一，摩尔根以威尔逊为榜样，也订了婚。他那时三十六岁，到9月将满三十六岁，这似乎是他一生中的初恋。他始终主张一个男子汉首先要在事业上有所建树，要有雄厚的经济基础，然后才谈得上解决婚姻大事。他说这话时，一定是把订婚也包括在内的，因为他同未婚妻实际上已认识多年，现在才迟迟宣布订婚。

莉莲·沃恩·桑普森1887年进入布林莫尔学院，是埃德蒙·威尔逊最早的也是最优秀的学生之一。她1891年毕业，后来在瑞士苏黎世学生物学和小提琴，1894年获布林莫尔学院硕士学位。她有段时间在亚利桑那州同朋友们在一起，前后共约一年光景。不过，她多数时间是在宾夕法尼亚州的日耳曼敦同把她抚养成人的祖父母住在一起。一有时间她就到布林莫尔学院继续听课，在实验室搞她自己的胚胎学实验，担任带学生实验的教师。

她和汤姆订婚时，年已三十四岁。她三岁就死了父母，同她的姐姐伊迪丝特别亲近，而伊迪丝从布林莫尔学院毕业井出嫁以后，莉莲几乎又第二次成了孤儿。莉莲的爷爷、奶奶和几个姑母看见汤姆的爱情使她青春焕发，心里十分高兴，而莉莲自己很快就成了摩尔根家族的忠实成员。她给摩尔根夫人的信中这样写道：“当我想到您和汤姆的母子之情，我就感到无限幸福，同时也体会到自己的渺小，因为我认识到，作为他的妻子，作为对自己的母亲那么孝敬的男人的妻子，她该要填补多大的空间啊！我知道，虽然我一天比一天更加爱他，更加崇拜他，但要充分了解他，我可以说还没开始哩。我请求您帮助我，让我明白怎样才能使他过得更加幸福。”

那年春寒料峭，细雨霏霏，摩尔根每周暂时放下工作一次，来往于布林莫尔学院和日耳曼敦之间。莉莲当时同姑母住在日耳曼敦。他起初赶火车，后来天气转暖，改为骑马。4月，他给莉莲买了一颗自钻石。莉莲在给她未来的婆母的信中这样写道：“我历来就快活，但现在，欢乐和幸福充满了我的生活，再没有时间和空间去顾别的东西啦！”

因为婚礼要到6月才