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1880年，汤姆满十四岁后一星期，被录取进了设在列克星敦的新建的肯塔基州立学院预科学习。当时肯塔基州布卢格拉斯地厦正进行教育体制改革，院系调整频繁，这所学校的兴建是一系列重组、合并、分立的一项最新措施。虽然这个学院后来站稳了脚跟，井进一步发展成现在的肯塔基大学，但汤姆入学时，正是它最混乱的岁月。
当这所学院两年前从肯塔基大学中分出来时，失去了它所有的财产和校舍。1880年，234名学生和17名教职员大部分挤在一幢临时租用的座落在现今伍德兰公园的楼里。从地下室到顶楼，每间屋都住满了人。离城四分之三英里的地方，从共济会手中又租来了三间房，商业系、化学系和教育系设在其中。列克星敦把过去集市那块地皮捐赠给学院，正在修一幢行政大楼，但两年后汤姆进入大学本科一年级时，校舍仍然极为紧缺。
学校只收男生。他们这伙人行为粗鲁，常常吵吵闹闹，使当地的市民和爱看报的公众既喜欢，又讨厌。学校生活制度极严，所有的学生，包括摩尔根在内，全是军官候补生，必须穿价值二十美元一套的军装（学费才十五美元），每天军训一小时，每星期五天。五点半起床号响了，这是一天的开始，晚上十点的熄灯号才结束一天的活动。白天，军号声把学生赶进课堂、教堂、自习室和饭厅。除此之外，校方还精心制定了189条校规，而且授予教职员一项权利（实则为义务），再多想出几条。全体学生每个星期天至少必须作一次礼拜。学生不得携带枪支或猎刀（不过很多学生不理会这上条）。除了教科书以外，学生必须要有校长特许才能把其它书籍或报纸带进校舍，难怪摩尔根被记过几次过，主要是因为作礼拜迟到，或是在教室和大厅里不守秩序。
理科课程开设不多。普通生（以别于商科生和师范生）可以在经典学科和理科间自行选择。摩尔根选了后者。理科学生主修课程有数学、物理与天文、化学、农业与园艺、兽医学、历史与政治经济学、心理与伦理学、拉丁文（另加法文或德文）、应用力学、英文、工程学、庭园设计与美化，等等。
但对于摩尔根，所有课程的核心部分是贯通四年的博物学，授课教师是A·R·克兰德尔教授。他身材细长，下巴上蓄着一撮尖尖的胡须，原来一直搞联邦的地质调查工作，现在一面在肯塔基讲授博物学全部课程和另外许多门理科的课程，一面完成他的博士论文。他是一个极为出色的博物学家。汤姆喜欢他，后来曾说过他从未见过比克兰德尔“更好的人或更出色的教师”。像美国大多数大学一样，当时的博物学主要是指系统植物学，特别侧重于比较和分类，动物学也基本如此，只是更简略一些，在博物学这一范围内还包括一门保健和人体生理学，也讲一点地质学和地理学，主要是因为这些课程与煤矿有关。当时肯塔基已开始筹建农业试验站，所以也特别重视农业方面的课程：栽培与繁殖，生长的规律，森林与农业的关系等。
由于克兰德尔的影响，汤姆每年暑假都参加马里兰州和肯塔基州的联邦地质调查。野外找矿的工作又热又脏，接下来是单调乏味的化学分析。他明确了自己不是当地质工作者的材料。这段经历为今后的生活提供了很好的借鉴，他用优美的肯塔基文体写道：十六岁的一年级大学生摩尔根走进深山里的一家乡村小店，站在一个大肚小火炉面前，满腹猜疑的山民们目不转睛地打量着他。其中一人发现他佩带着一枚胸章，于是大伙儿就议论开了。就他们所知，佩有政府胸章的必是税务官无疑，而税务官又总是爱撒谎说他们从老远跑到深山里来只是为了寻找煤炭这种不值钱的东西。汤姆请在座的一位拉小提琴的人吹起水手的号角，他自己跳起复杂的快步舞，这样才打破了紧张局面，说明他确非税务官员，位店里的气氛由敌对转为友好。“凡是克兰德尔没教的理科课程，汤姆都是在罗伯特·彼得博士门下学的。他是原来的特兰西瓦尼亚大学医疗系前系主任。这个年事已高的博士是个非凡的人物——他是医生、历史学家、出色的植物学家，又是肯塔基州地质调查最早的组织者，是俄亥俄河流域的科学先驱。然而，这一切毕竟已是好久以前的事了。
摩尔根后来常常宽厚地提起肯塔基州立学院。他承认当时的条件的确简陋，但“为我们打下了坚实的基础”，“聘用的教师之出色令人惊叹”。但摩尔根在校的那几年里，这批出色的教师们的观点却有很大分歧。彼得博士反对任用另一名教师以加强薄弱的化学、动物学、植物学和兽医学等课程。学院院长詹姆斯·帕特森却认为彼得博士没跟上化学的发展，在课堂上讲的都是五十年前的旧货。他甚至在公开的场合说出这种看法。他说，事情还不只如此，彼得博士已半聋半瞎，无法控制学生，以至课堂上总是乱作一团。这场争执是摩尔根在校时发生的，1887年他毕业之前才算了结。结果彼得以晋升“荣誉教授”为名受到排斥。他可以保住自己的实验室，但不得再上讲台。
汤姆毕业后第二年，克兰德尔教授泄露了他对该校理科教学的安排是否成功所抱的怀疑。不幸的是他说这种知心话找错了对象，这位朋友是报社的记者，邻近一个小镇温切斯特一家报纸报道说学校管理不善，理学系尤其糟糕。1889…1890年度州立法机构开会调查，克兰德尔和帕特森在会上互相攻击，语言尖刻。克兰德尔坚持说帕特森院长完全忽视了理科，而帕特森反驳说他井没有忽视，只有克兰德尔这种“半瓶醋的新英格兰佬”才会提出这样的责难。帕特森虽然勉强承认了克兰德尔在教学上有一些优点，但总的来说，他觉得理学系要是没有克兰德尔反倒会办得更好些。
除了开设课程门类不多以及理科教员与学院行政领导之间的摩擦外，摩尔根在大学里还有他自身的难题。作为南军雷神的亲侄子，如果碰到的老师和同学是同情南军的，这当然是好事；如果他们不是南军的同情者，事情就不好办。就拿汤姆的法文老师来说吧，他在北军里当过兵，曾在摩尔根袭击队的逼迫下骑着骡子从辛辛那提后退了九十英里路到列克星敦。据说，由于怀着对汤姆伯父的宿怨，他差点给汤姆打个不及格。
对于约翰·亨特·摩尔根，彼得博士也有一些不愉快的回忆。约翰曾在特兰西瓦尼亚大学念书，当时彼得是那儿的教员。约翰·亨特精力过于旺盛，喜欢冒险，无法再读下去。但这个退学生对于自己从前的老师总是十分尊敬。可惜内战开始后彼得成了一名坚定的联邦主义者，挥起军刀对南军袭击队毫不留情。又由于彼得博士是列克星敦联邦军医院的外科主治大夫，每次南军临时攻占了这个城市的时候，摩尔根将军就认为必须把彼得博士拘留起来。不过，彼得博士还是喜欢汤姆，他是他儿子的好朋友。有一回，他让两个孩子一起做甜菜选种实验——当时这被看作属于化学或栽培研究，现在应归入遗传学的范围。
托马斯·亨特·摩尔根获得了肯塔基州立学院1886年授予的唯一的理学士学位。教员们以五票赞成、四票反对选定他为毕业生代表，在毕业典礼上致告别词。威廉·普鲁伊特获得另外四票，也在台上宣读致敬信。罗伯特·普鲁伊特也是1886届毕业生。
一个获得理学士学位的人能在列克星敦做什么？摩尔根心中无数。他有一次说，他之所以进入研究生院是因为不愿经商，但又不知道另外有什么事可干。在另一场合他又说，他之所以到约翰斯·霍普金斯大学是因为有位原肯塔基州立学院的理科学生约瑟夫·卡斯尔两年前到了霍普金斯。加之，巴尔的摩是他母亲的老家，霍华德一家（包括他母亲在内）当然觉得在巴尔的摩找所学校读书是很合适的。“但那时我的确不太明白，”摩尔根接着说，“他们对于在他们中间正出现一所了不起的大学几乎一无所知。我觉得，对于那座欢乐的城市中绝大多数旧式家庭，这是很有代表性的。”不过这也无关紧要。无论摩尔根当时已基本上意识到这点，或纯粹是由于幸运，霍普金斯大学对于一个学生物学的学生的确是个再好不过的地方。_
第二章 霍普金斯大学
世界的未来掌握在有能力把对自然界的解释比前人更向前推进一步的人们手中；……大学最重要的作用在于发现这样的人，