هنگامي كه با ارقام بزرگ و اطلاعات مربوط به نقاط دوردست كيهان سروكار داريم اشتباهات كوچك مي تواند پيامدهايي بزرگ داشته باشد. به عنوان مثال اشتباهات خيلي كوچك ممكن است شرايطي را تداعي كند كه سياهچاله ها پا به عرصه حيات مي گذارند و محو مي شوند، بدان سان كه روزي ديگر و در نقطه اي ديگر در كيهان سربرمي آورند.
كافي است در اين رابطه از ستاره شناسان مركز كنترل تلسكوپ فضايي هابل سوال كنيد كه سپتامبر سال گذشته ميلادي اعلام داشتند يك سياهچاله با اندازه متوسط را در يك مجموعه ستاره اي دوردست كشف كرده اند. اين كشف شواهد مستند، غيرقابل انكار و ضروري براي اثبات اينكه اكثر سياهچاله هاي سنگين در حاشيه سياهچاله هاي كوچك تر شكل مي گيرند را به دست داد.
ستاره شناسان مركز هدايت و كنترل هابل بر پايه مشاهدات خود در زمينه نحوه حركت ستاره ها در محدوده سياهچاله مذكور، تحركاتي كه توضيحش تنها با وجود جرم سنگيني در مركز مجموعه ستارگان كهكشان موردنظر ممكن بود، از كشف يك سياهچاله جديد خبر دادند. اما سوال اينجا بود كه توده مذكور تا چه حد متراكم است؟ آنها براي پاسخ دادن به اين سوال از يك مدل كامپيوتري بهره جستند كه پيش از اين براي كمك به بازسازي وضعيت كهكشان ها توسط تئوريسين هاي دانشگاه اينديانا طراحي شده بود.
متاسفانه در جداول راهنماي مربوط به مدل كامپيوتري دانشگاه اينديانا برخي ارقام اشتباه ذكر شده بود و همين اشتباه موجب ايجاد خطايي فاحش در محاسبات هابل شد كه نتيجه آن انتشار خبر كشف سياهچاله اي بود كه گمان مي رفت چهار هزار برابر خورشيد ما جرم داشته باشد. گمان مي رود در كهكشان مذكور كه M15 نام دارد سياهچاله اي وجود داشته باشد.
تيم ديگري از ستاره شناسان كه دست به تحقيقات جامعي در مورد ادعاي مركز هدايت و كنترل هابل زدند ضمن اعلام اين مطلب از دستيابي به اطلاعاتي حائزاهميت خبر دادند. آنها دليل تحركات نامعمول در مركز M15 را وجود جرم كيهاني بسيار زياد به دليل تجمع زباله ها و نخاله هاي كيهاني دانستند. اين نخاله ها در واقع ستاره هاي نوتروني منفرد و فوق سنگين، كوتوله هاي سفيد و اجرام سنگيني است كه بازمانده انفجار ستارگان هستند.

خطايي دوباره
ستاره شناسان براي سي سال در حال تلاش براي كشف سياهچاله اي در M15 و بحث و گفت وگو در مورد وجود يا عدم وجود آن بوده اند. در واقع در اوايل دهه نود اطلاعات به دست آمده از تلسكوپ هابل در جهت رد احتمال وجود سياهچاله در اين كهكشان مورد استفاده قرار گرفت و اين دور اخير جنجال در مورد وجود سياهچاله در M15 را به سختي مي توان آخرين مورد طرح چنين ادعاهايي دانست.
قرار است ستاره شناسان هفته آينده در كاليفرنيا گرد هم آيند تا در مورد اين مسئله به بحث و گفت وگو بنشينند. اين در حالي است كه ادعاهاي جديدي با محاسبات و شبيه سازي هاي انجام شده توسط دانشگاه توكيو مطرح شده است كه نتيجه اين تلاش ها در اوايل ماه فوريه در نشريه Astrophysical منتشر شد.
استيو مك ميلان از محققان دانشگاه دركسل و يكي از اعضاي تيم ژاپني مي گويد: يافته هاي اوليه تلسكوپ هابل به هيچ عنوان وجود سياهچاله را در M15 تاييد نمي كند. او مي افزايد: «راه ديگري براي توضيح اين اطلاعات وجود دارد. » به رغم اين اظهارات مك ميلان محتاطانه سخن مي گفت و با احتياط در مورد اثبات وجود سياهچاله در تحقيقات جديد توضيحاتي ارائه داد.
اشتباهي كه در تحقيق صورت گرفته از سوي ستاره شناسان مركز كنترل و هدايت هابل رخ داده بود متضمن خطاي محاسباتي در مورد تعداد ستاره هاي نوتروني موجود در مركز M15 بود كه حدود ۳۲ هزار سال نوري با ما فاصله دارد. كافي است ستاره هاي نوتروني بيشتري در تصوير شبيه سازي شده قرار دهيم و شاهد كاهش جرم محاسباتي سياهچاله باشيم تا آنجا كه حتي مي توان از احتمال وجود آن در مركز اين كهكشان چشم پوشيد.
رولند وندرمارل از مركز هدايت و كنترل هابل، كه وظيفه نظارت بر عملكرد هابل را به نيابت از ناسا بر عهده دارد، مي گويد: «محور افقي كهكشان به درستي محاسبه نشده بود. » او مي افزايد: «اشتباه ما فوق العاده جزيي بود اما تحليل نهايي ما از داده ها را كاملا تغيير داد. گروه تحقيقاتي دانشگاه اينديانا پس از انتشار نتيجه تحقيقات صرفا خطاي محاسباتي ما را شناسايي كرد.»
وندرمارل خطاي صورت گرفته را مايه تاسف همه گروه هاي حاضر در تحقيق دانست اما در انتها تاكيد كرد: «ما به عنوان دانشمنداني كه علاقه مند به كشف ماهيت واقعي جهان هستيم از اينكه اشتباه ما شناسايي شده خوشحال هستيم. »
اين رسوايي از اهميت خاصي برخوردار است چرا كه سياهچاله هاي ميان وزن به مثابه حلقه گم شده احتمالي در شكل گيري اولين سياهچاله هاي كيهاني و تبديل آنها به سياهچاله هاي ابرسنگين، كه گاهي جرمي معادل ميلياردها ستاره دارند، تلقي مي شوند. از آنجا كه خوشه هاي ستاره اي گوي مانند از كهن ترين مجموعه هاي ستاره اي هستند كشف سياهچاله كه ميان وزن در آنها مي تواند اين ايده را تداعي كند كه اين مجموعه ها از آغاز شكل گيري كيهان چون مجموعه هاي ساخت وساز عمل كرده اند. ادغام و درهم فرو رفتن سياهچاله ها براي رشد و گسترش آنها حائزاهميت خاصي بوده است هر چند كه كارشناسان در مورد نفس وجود سياهچاله هاي ميان وزن درگير بحث داغي هستند.
تيم مركز هدايت و كنترل هابل هم بار ديگر محاسبات انجام شده در مورد وجوه سياهچاله اي ميان وزن در M15 را مورد بررسي قرار داد. آنها به آستانه جديد و پايين تري در مورد احتمال وجود جرم سنگيني كه مي تواند مويد وجود سياهچاله در آنجا باشد دست يافتند. اما اقرار دارند احتمال وجود سياهچاله در آن نقطه تقريبا منتفي است. دليل اين دستاورد جديد ساده است: از آنجا كه M15 با ستارگان اش و ساير اجرام به شدت متراكم شده است مي تواند ستاره هاي نوتروني و كوتوله هاي سفيد را به مركز خود براند كه همين مسئله موجب مي شود شرايطي مشابه وضعيتي كه يك سياهچاله در حال فعاليت است به وجود آيد.
وندرمارل مي گويد: «آنچه در محاسبات مركز هدايت و كنترل هابل به دست آمده بود از وجود جرمي معادل ۲۰۰۰ جسم كيهاني با اجرامي معادل خورشيد ما حكايت داشت كه مي توانست مبين وجود يك سياهچاله ميان وزن باشد اما الزاما نمي توانست چنين معنايي را تداعي كند. » اين در حالي است كه كارل گبهاردت از ديگر اعضاي تيم تحقيقاتي هابل كماكان اعتقاد دارد اطلاعات موجود از حضور يك سياهچاله در مركز M15 حكايت دارد. او كه از ستاره شناسان دانشگاه تگزاس است سرسختانه اعتقاد دارد يافته هاي اوليه هابل مويد وجود سياهچاله ميان وزن مركز M15 است. او مدل دانشگاه اينديانا را قبول ندارد و مي گويد حتي اگر در اين مدل از آمار و اعداد صحيح و دقيق هم استفاده شود تصوير درست و قابل قبولي از جمعيت ستارگان نوتروني هسته M15 به دست نمي آيد.
قرار است گبهاردت و ساير اعضاي تيم مركز هابل روز ۲۶ فوريه با مك ميلان و ديگر اعضاي تيم دانشگاه توكيو ديدار و گفت وگو كنند و ديدگاه هاي خود را در مورد مدل هاي شان رودررو مطرح كنند. او اميدوار است بر اين نشست كه در سانتا باربارا انجام مي شود فضايي دوستانه حاكم باشد و دو گروه بتوانند در محيطي صميمي ادله و شواهد خود را در معرض قضاوت بگذارند.

احتمالات غيرقابل پيش بيني
گبهاردت برگ هاي برنده غيرقابل پيش بيني اي در اختيار دارد. در يك تحقيق مستقل صورت گرفته از سوي مركز هابل كه نتايج اش در ماه سپتامبر سال گذشته ميلادي منتشر شد و رهبري و مديريت آن را گبهاردت بر عهده داشت شواهد مشابهي در مورد احتمال وجود سياهچاله اي ميان وزن در خوشه ستاره اي كروي شكلي كه GI ناميده مي شود، به دست آمد. محاسبات مربوط به GI بررسي نشده است (هر چند كه مك ميلان مي گويد تيم ژاپني در حال بررسي محاسبات مربوط به اين كشف است كه نتايج اش در سانتاباربارا عرضه خواهد شد. )
گبهاردت گمان مي كند يافته هاي مربوط به GI دقيق و صحيح هستند: «آنچه در مورد M15 گفته شد در مورد GI صدق نمي كند. » مجموعه GI به اندازه M15 متراكم نيست و به همين جهت و لااقل در سطوح تئوريك نمي توان مدعي جذب و رانش تعداد زيادي ستاره نوتروني به مركز GI شد. اين ديدگاه چنين تداعي مي كند كه كانديداي محتمل تر براي جرم سنگين موجود در مركز GI كه بتواند علت تحرك نامعمول ستاره ها در مركز اين مجموعه را توجيه كند يك سياهچاله ميان وزن است. گبهاردت با اعتماد به نفسي نامعمول مي گويد صرفنظر از دستاورد نشست مشترك او و همكارانش با تيم ژاپني طي روزهاي آتي او دغدغه و نگراني اي در مورد اين واقعيت كه «اكثر اعضاي جامعه ستاره شناسان اين نكته كه مجموعه هاي گوي مانند ستاره اي در بطن و هسته خود يك سياهچاله ميان وزن دارند، را باور نمي كنند» او را نگران نمي كند. او تاكيد مي كند: «من كوهي از اطلاعات و داده ها در مورد ساير مجموعه خوشه اي گوي مانند دارم كه اين واقعيت را آشكار مي سازد كه سياهچاله هاي ميان وزن ديگري هم وجود دارند. »
Space.com

ترجمه: ناصر گوهري
با وجود آنكه بسياري از مردم از ظهور دسته جديدي از اختراعات در اندازه ميكرو كه سيستم هاي الكترومكانيكي (MEMS) ناميده مي شوند، اطلاع چنداني ندارند، اين پديده ها مي توانند صنايع ساخت تجهيزات پزشكي، خودروها و صنايع هوافضا را دگرگون كنند. اما مسئله پيش رو اين است كه باتري اي كه توان ثابتي را به مدت طولاني توليد كند و بتوان آن را داخل ماشيني كوچكتر از موي سر انسان قرار داد، هنوز وجود ندارد. بروس دان پروفسور UCLA به طرح جديدي براي ساخت باتري قابل شارژ سه بعدي اعتقاد دارد. اين طرح مي تواند توان لازم را براي رده جديد اختراعات بسيار كوچك تأمين كند. اين كار از عهده باتري هاي امروزي خارج است. مهندسان و شيمي دان هاي اين گروه با به كارگيري علوم كاربردي در باتري جديد مي خواهند به انتقال واقعي بار دسترسي پيدا كنند. بسياري از سيستم الكترونيكي بزرگ مانند كامپيوترهاي قابل حمل (Lap Top) و گوشي هاي تلفن از باتري هاي معمولي استفاده مي كنند. اين نوع باتري ها دوبعدي هستند و داراي قطب هاي مثبت و منفي كه روي يك سطح كاغذي قرار مي گيرند. اگر بخواهيم از اين نوع باتري ها توان بيشتري بگيريم بايد از لايه هاي بيشتري از الكترودها در باتري استفاده كنيم. اين كار باعث مي شود كه حجم و وزن باتري افزايش يابد البته فعلا با اين شرايط امكان كاركردن Lap Topها فراهم شده است. اگر بخواهيم اندازه اين نوع باتري را تا حدي كه مورد استفاده ماشين هاي (MEMS) واقع شود، كاهش دهيم باعث خواهد شد كه انرژي توليد شده توسط باتري آن قدر كم شود كه سيستم MEMS نتواند كار كند. سرپرست گروه UCLA در مورد تغييراتي كه روي لايه هاي دوبعدي الكترودها داده اند و آن را به صورت سه بعدي درآورده اند توضيح مي دهد. اين گروه الكترودها را به صورت ميله اي در آرايش سه بعدي چيده اند، طوري كه به شكل تيوپ درآيد البته اندازه هر ميله فقط يك هزارم سانتي متر است. اين نوع طراحي باعث مي شود كه اجزاي باتري متصل به هم و فشرده باشد و فاصله اي كه يون ها بايد حركت كنند كاهش يابد. درواقع چيزي كه مهم است بهبود مسير حركت يون ها است به اين ترتيب توان كمتري تلف مي شود و كارايي و دوام باتري افزايش مي يابد. اين گروه ضمن تلاش براي ساخت باتري ميكرو، طرح ساخت يك باتري در اندازه ۵ ميلي متر به روش مشابه را هم اجرا كردند كه اين طرح بسيار موفقيت آميز بود. براي ساخت باتري ميكرو سعي بر اين است كه از مواد مربوط به باتري ليتيم (Li) استفاده شود. قسمت مشكل كار جمع بندي اجزاي باتري در يك ساختار منسجم است. اين كار نياز به تكنيك مهندسي پيشرفته اي دارد. پروفسور كيم (Kim) از دپارتمان مهندسي مكانيك و هوا فضا، كه متخصص ماشين هاي ميكرو است، به همراه دانشجويانش در حال ساخت تراشه هاي سيليكون هستند. از اين تراشه ها به عنوان قالب در ساخت باتري استفاده مي شود. مواد تشكيل دهنده الكترود را در اين قالب ها جاي مي دهند، پس از آنكه مواد سفت شدند قالب سيليكوني جدا مي شود و چيزي كه مي ماند ساختار الكترود باتري سه بعدي است. باتري هايي كه با اين الكترود ساخته مي شوند در صنايع پزشكي، خودروها و صنايع فضايي كاربرد خواهند داشت به عنوان مثال پزشكان مي توانند از اين باتري ها در قطعات قابل كشت در بدن كه دارو آزاد مي كنند يا اعضاي پيوندي را نگهداري مي كنند استفاده كنند. همچنين با استفاده از اين باتري ها تجزيه سلول ها و بافت ها با قيمتي بسيار ارزان تر از روش هاي مرسوم انجام مي شود. هرچند اعضاي اين گروه روي روش تهيه توان لازم براي سيستم هاي MEMS متمركز شده اند، با اين حال نتايج اين تحقيقات مي تواند با كاربرد بسيار وسيع تري براي توليدات الكترونيك عمومي مرتبط باشد.
با توجه به اينكه در ساخت اين نوع باتري ها توليد انرژي فداي رسيدن به اندازه كوچك نخواهد شد، گوشي هاي تلفن و دوربين هاي ويدئويي در اندازه هايي بسيار كوچكتر ساخته خواهد شد. از آنجا كه ۳۵درصد وزن كل يك Lap Top را باتري آن تشكيل مي دهد، كارخانه هاي توليدكننده قطعات الكترونيكي به دنبال جايگزين كردن باتري هاي سه بعدي جاي سيستم مرسوم در اين كامپيوترها هستند. دانشمندان اين گروه عقيده دارند كه اطلاعات نظري و طراحي هاي آنها براي ساخت باتري سه بعدي مناسب است و درصورتي كه باتري ساخته شود در بيشتر قطعات مصرف كننده انرژي قابل استفاده خواهد بود. اما اين طرح احتمالا تا ۵ سال آينده به نتيجه نمي رسد. اعضاي گروه UCLA در اولين سال از تحقيقات ۵ ساله اخير خود با صرف هزينه اي بالغ بر ۴ ميليون دلار كه از طرف اداره تحقيق NAVAL تأمين شده بود با محققان دانشگاه هاي فلوريدا و يوتا همكاري داشتند.
۲۰۰۳. Science Daily, 5Feb

حسن سالاري
در قسمت قبلي گفتيم كه منظور از كلون سازي جانداران، توليد آنها از طريق غيرجنسي است. براي كلون سازي جانوران از دو شيوه مي توان بهره گرفت: تفكيك بلاستومر و جابه جايي هسته. پس از لقاح اسپرم با تخمك، سلولي به نام زيگوت (تخم) حاصل مي شود كه ابتدا به دو سلول و سپس به چهار، هشت، شانزده سلول و در نهايت توده اي از سلول تبديل مي شود. به هر يك از اين سلول ها يك بلاستومر گفته مي شود. اگر بلاستومرها در مرحله دو تا هشت سلولي، از يكديگر جدا شوند، از هر يك از آنها جنين كاملي به وجود مي آيد كه پس از طي مراحل رشد و نمو جنين در رحم، به جانور كاملي تبديل مي شود.
روش تفكيك بلاستومر كه به دوقلوزايي طبيعي شباهت دارد كاربرد زيادي در دامپروري دارد. براي مثال، توده سلولي حاصل از لقاح تخمك يك گاو شيرده با اسپرم گاو سالمي را مي توان به دو جنين تبديل كرد و در نهايت دو گاو شيرده داشت. در روش جابه جايي هسته كه نخستين بار در قورباغه ها تجربه شد، هسته تخمك با هسته يك سلول پيكري جابه جا مي شود. اين شيوه براي توليد دالي - مشهورترين گوسفند جهان - نيز به كار گرفته شد. براي اين كار، محققان سلول هاي پستان گوسفندي را در محيط كشت مناسب قرار دادند و پيش از انجام جابه جايي هسته، تقريبا تمام مواد غذايي را از آن محيط حذف كردند. اين وضعيت باعث شد، هسته اين سلول ها وضعيت هسته سلول جوان و تخصص نيافته را به خود بگيرد. سپس هسته يكي از اين سلول ها درون تخمكي قرار داده شد كه پيشتر هسته آن را برداشته بودند. براي تحريك شروع تقسيم سلولي، سلول حاصله تحت تاثير شوك الكتريكي قرار گرفت. جنين حاصل از جابه جايي هسته سلول پستان براي مدتي در محيط كشت مناسب نگهداري شد. سپس جنين در رحم گوسفند ديگري قرار داده شد و پس از طي مراحل جنيني، دالي به عنوان نخستين پستانداري كه از يك سلول تمايز يافته كلون سازي شد، به دنيا آمد. هدف دانشمندان از كلون سازي جانوران، تكثير و ازدياد آنها نبود. در اسكاتلند - محل تولد دالي - گوسفندان بهاي گزافي ندارند. قورباغه ها، موش ها، گوساله ها و ديگر جانوراني كه تاكنون كلون سازي شده اند، در همه جا به وفور يافت مي شود. هدف دانشمندان از انجام چنين تجربياتي، پي بردن به يكي از رازهاي خلقت يعني نحوه تمايز سلول ها بود. هر يك از سلول هاي بدن ما يك يا چند عمل به خصوص را انجام مي دهند.
سلول گلبول قرمز به ساير سلول هاي بدن اكسيژن مي رساند. سلول هاي شبكيه چشم امكان مشاهده كلمه هاي اين مقاله را به شما مي دهند. سلول هاي عصبي امكان درك مفاهيم اين جملات را به شما مي بخشند. اين سلول ها عمل خاص خود را مديون پروتئين هاي خاصي هستند كه خود توليد مي كنند. گلبول قرمز به كمك پروتئين هموگلوبين مي تواند اكسيژن حمل كند. سلول هاي شبكيه چشم، به كمك پروتئين روداپسين پرتوهاي نور را دريافت مي كنند و امكان ديدن را فراهم مي سازند. سلول هاي عصبي نيز به كمك پروتئين هاي ويژه اي فعاليت هاي بدن را كنترل مي كنند و امكان درك مفاهيم اين جملات را به شما مي بخشند. هموگلوبين فقط در گلبول هاي قرمز توليد مي شود. روداپسين نيز تنها در سلول هاي شبكيه چشم يافت مي شود. در سلول هاي عصبي هموگلوبين يا روداپسين توليد نمي شود. بنابراين، هر سلول فقط پروتئين هايي را مي سازد كه براي انجام عمل خاص خود به آن نياز دارد. همه سلول ها از سلول تخم به وجود مي آيند و آن سلول اطلاعات ژنتيكي لازم براي ساخت همه پروتئين ها را دارد. سلول تخم توان توليد همه نوع سلول را دارد. از اين سلول به اصطلاح تمايز نيافته، سلول هاي تمايز يافته اي مانند سلول پوست، سلول عصبي و سلول گلبول قرمز پديد مي آيد. اما از سلول تمايز يافته اي مانند سلول پوست، فقط سلول پوست به وجود مي آيد كه فقط پروتئين هاي خاصي را مي سازد و در واقع همان پروتئين ها آن سلول را سلول پوست كرده اند. در جريان تكوين جانداران پرسلولي، چگونه از سلول هاي تمايز نيافته، مانند سلول تخم و سلول هايي كه در مراحل اوليه از آن به وجود مي آيند، سلول تمايز يافته (تخصص يافته) پديد مي آيد؟ اين پرسش در اواخر قرن نوزدهم توجه بسياري از زيست شناسان را به خود جلب كرده بود. برخي معتقد بودند تمايز سلولي با محدود شدن «قدرت ژنتيكي تام» سلول ها همراه است. به عبارت ديگر، در جريان تقسيم سلول ها، مقداري از ژن هاي آنها به صورت گزينشي و به طور متوالي از دست مي رود و هر سلول صاحب ژن هايي مي شود كه به پروتئين هاي مربوط به آنها نياز دارد. گروه ديگري معتقد بودند كه همه سلول ها «قدرت ژنتيكي تام» يكساني دارند. به عبارت ديگر، سلول پوست و سلول عصبي ژن هاي يكساني دارند اما برخي از ژن ها تنها در سلول هاي پوست و برخي ديگر تنها در سلول هاي عصبي فعال هستند. آزمايش هاي جابه جايي هسته براي اثبات اين عقيده انجام شدند. اگر همه سلول ها قدرت ژنتيكي تام يكساني داشته باشند با قرار دادن هسته آنها درون سلول تخمك، بايد جاندار كاملي پديد آيد. آزمايش هايي كه روي قورباغه ها، ماهي ها، حشرات و سرانجام پستانداران صورت گرفت، عقيده گروه دوم را اثبات كرد.
بنابراين، كلون سازي و بحث هاي مرتبط با آن در آغاز تنها در مجامع علمي و براي پاسخ گويي به يكي از پرسش هاي بنيادين زيست شناسي، يعني نحوه تمايز سلول ها، مطرح بود، اما پس از تولد دالي يكباره توجه سياستمداران، علماي اخلاق، علماي ديني و ديگر قشرهاي جوامع را به خود جلب كرد. چرا يك موضوع كاملا علمي به مسئله اي تبديل شد كه به عقيده برخي دخالت در كار خدا، اهانت به ذات بشري و بزرگ ترين جنايتي است كه تاكنون بشر انجام داده است؟ در شماره هاي بعدي نگاه ژرف اين موضوع را پي مي گيريم.

مورگان در لكسينگتون كنتاكي متولد شد، در كالج كنتاكي به مطالعه جانورشناسي پرداخت و در ۱۸۸۶ فارغ التحصيل شد. پژوهش هاي اوليه او در زمينه جنين شناسي و نخستين اثر وي در اين زمينه يعني «رشد تخم قورباغه» (۱۸۸۶) در راستاي ريخت شناسي شكل گرفت. اما به زودي به حل تجربي مسائل رشد روي آورد و مكتب جنين شناسي تجربي را بنياد نهاد.
اين امر وي را به حوزه ترميم شناسي رهنمون شد كه سال ها بدان پرداخت و كتابي هم با عنوان «ترميم» (۱۹۰۱) انتشار داد.
مورگان در ۱۸۹۰ موفق به كسب درجه دكتراي جانورشناسي از دانشگاه جان هاپكينز شد و از ۱۸۹۱ تا ۱۹۰۴ در مقام استاد جانورشناسي كالج Bryn Mawr مشغول به كار شد. او مهم ترين كارهايش را در فاصله سال هاي ۱۸۹۱ تا ،۱۹۰۴ در زمان استادي اش در دانشگاه كلمبيا به سرانجام رسانيد. در آنجا وي در جريان مباحثاتي قرار گرفت كه به كشف مجدد قوانين وراثتي گريگور مندل در ۱۹۰۰ انجاميده بود. از اين رو مورگان به پژوهش در زمينه ژنتيك مشغول شد و در آغاز موش را موضوع مطالعات خود قرار داد و در ۱۹۰۹ به كار بر روي مگس سركه پرداخت. قدرت سازشي مگس سركه توسط پيشينياني چون كاسل و پاين نشان داده شده بود. پژوهش هاي وسيع مورگان در اين مورد، اطلاعات فراواني در تأييد مفهوم ژن و ديگر جنبه هاي ژنتيك فراهم آورد. او گروهي از دانشجويان را دور خود گرد آورد كه از ميان آنها مي توان به «بريجز» اشاره كرد كه در نمايش و تحليل تغييرات ساختار كروموزوم ها و تعيين موقعيت ژن در كروموزوم مگس سركه يد طولايي داشت.
در سال ۱۹۱۰ سه دستاورد بنيادي در آزمايشگاه مورگان در دانشگاه كلمبيا حاصل شد: نخست، گزارش نخستين جهش ژني در مگس سركه (چشم سفيد) دوم، توضيح وراثت وابسته به جنس و سوم، نخستين اعلام نظريه ژني وراثت كه شامل اصل «اتصال» و «كراسينگ اور» بود. در همين تاريخ مورگان تهيه مشخصات نقشه كروموزومي مگس سركه را با استفاده از پيشرفت هايي كه تا آن هنگام در مطالعه كروموزوم ها صورت گرفته بود آغاز كرد. او و يارانش سال ها روي اين پروژه كار كردند و به تعيين محل صدها ژن در چهار كروموزوم مگس سركه با استفاده از اطلاعات به دست آمده از كراسينگ اور و داده هاي سلول شناسي به دست آمده از بررسي كروموزوم غول پيكر غده بزاقي پرداختند.
آنها در سال ۱۹۱۱ نخستين نقشه كروموزومي را تهيه كردند.
مورگان و همكارانش در سال ۱۹۱۵ كتاب جامع «مكانيسم وراثت مندلي» را منتشر ساختند كه در آن رهاوردهاي پنج سال آزمايش در مورد مگس سركه تشريح شده بود. اين كتاب در تاريخ ژنتيك دوران ساز بود.
مورگان در سال ۱۹۱۶ در دانشگاه پرينستون به ايراد يك سخنراني پرداخت كه بعدها در كتابي به نام «تكامل و ژنتيك» به چاپ رسيد. او در اين اثر از حوزه هاي كالبدشناسي مقايسه اي، جنين شناسي، ديرين شناسي و ژنتيك، شواهدي در تأييد تكامل به دست داده است. مورگان در پاسخ به اين اعتراض كه تغييرات ناشي از جهش ژني جزيي و در تكامل فاقد اثر برجسته است مي گفت كه خصايص سطحي و كم اهميتي كه به وسيله ژنتيك دانان و متخصصان علم رده بندي به كار گرفته مي شوند ممكن است نتايج ثانويه تغييرات فيزيولوژي مهمتري باشند كه بر ارزش هاي واقعي بقاي موجودات تأثيرات نامريي اما مهمي دارند. ژن هايي كه منشأ صفات بي فايده اند ممكن است با ژن هاي ايجادكننده صفات مفيد پيوند بسيار نزديك داشته باشند.
بعدها مورگان در كتاب «نظريه ژن» (۱۹۲۶) صفات را براساس اجزاي مادي جفت (ژن) در ماده نطفه اي توضيح داد. او اشاره كرد كه ژن ها در گروه هاي هم پيوند با تعداد معين سازمان بندي مي شود كه در هنگام بلوغ سلول هاي گامت از هم جدا مي شوند و اين جدايي از همان اصول جدايي پيشنهادي مندل پيروي مي كند. در نتيجه هر گامت حاوي يك سري (n عدد) از مواد ژني است. ژن هاي مختلف به طور مستقل با هم جور مي شوند و اين امر با اصل تركيب هاي مستقل پيشنهادي مندل سازگار است. تبادل منظم (كراسينگ اور) قطعات كروموزوم در گروه هاي متصل به صورت يك فرضيه ارائه شد. سرانجام مورگان به خاطر سهم بسزايش در علم ژنتيك برنده جايزه نوبل فيزيولوژي يا پزشكي سال ۱۹۳۳ شد. به علاوه وي موفق به كسب نشان كاپلي از سوي انجمن سلطنتي لندن شد.