У Добжанского рано возникли свое видение эволюционного процесса и свой подход к анализу факторов эволюции. К1927 году он был уже сложившимся эволюционистом-натуралистом. Познакомившись по обзорам Ю.А. Филипченко с хромосомной теорией наследственности Моргана, он решает специализироваться в области генетических основ изменчивости и видообразования. Он получает от С.С. Четверикова мутантные линии дрозофил, привезенные в Москву учеником Моргана Г. Меллером. И вот уже в 1924 году появляется его первая работа на дрозофиле о множественном (или плейотропном) действии гена, о косвенном влиянии мутации одного гена на многие признаки организма.
Филипченко приглашает Добжанского на должность ассистента на свою первую в России кафедру генетики в Петроградском университете.
Добжанский приезжает в Петроград в январе 1924 года. Вскоре к нему присоединяется Наталья Петровна Сиверцева, которая стала его помощником. В брак они вступили 8 августа 1924 года и счастливо прожили вплоть до 22 февраля 1969 года.
В 1927 году судьба Добжанского резко меняется. Филипченко получает возможность послать своего аспиранта для стажировки в США, в лабораторию Моргана, в рамках Рокфеллеровской стипендии (этой стипендией в конце двадцатых и начале тридцатых годов воспользовались многие биологи России).
В лабораторию Томаса Моргана в Колумбийском университете (Нью-Йорк) Добжанский приезжает вместе с женой 27 декабря 1927 года. Здесь он попадает в иную среду. Такую же благожелательную, но совершенно иную по стилю. В лаборатории Моргана царил не натуралистический, а позитивистский, или вполне материалистический подход. Здесь ставились и коллективно решались конкретные экспериментальные задачи по выяснению структуры и механизмов функционирования хромосом и генов. На темы эволюции никто не хотел говорить, считая это метафизикой и пустой болтовней. Здесь царил дух, названный А.А. Любищевым мизологизм, или боязнь теоретико-философских размышлений. Факты и только факты и гипотезы, следуемые из фактов. А как происходит эволюция, как возникают новые виды, все это область метафизики, в нее не стоит вдаваться.
Через год лаборатория Моргана переезжает в Калифорнию. Здесь в 1929 году, еще имея на руках студенческую визу, Добжанский получает звание помощника профессора, затем он становится полным профессором, работает в Колумбийском университете и Рокфеллеровском университете в Нью-Йорке и снова в Университете Калифорния (Дэвис), где он работает по эволюционной генетике дрозофилы вплоть до своей кончины от сердечной недостаточности 18 декабря 1975 года. Добжанский знал, что приговорен к смерти, еще в 1968 гбду, когда во время рутинного осмотра у него обнаружили признаки злокачественной лимфоидной лейкемии. Прогноз был «от нескольких месяцев до нескольких лет». После этого Добжанский плодотворно работал в течение семи лет.
Таковы формальные вехи научной карьеры Добжанского в Америке. Р. Колер в книге, красиво названной «Мушиные лорды», подробно исследует принципы научной практики, взаимоотношения Моргана со своими учениками и учеников между собой, стиль и характер публикаций. Все это Колер относит к области «моральной экономии» науки.
Морган был благородным человеком по отношению к своим ученикам и соавторам. Так, он, не афишируя, тайно разделил полученную Нобелевскую премию на три части с учениками-соавторами хромосомной теории наследственности (семья рано умершего К. Бриджеса и А. Стертевант).
Морган сразу оценил талант Добжанского, не мешал ему в работе и сделал все, чтобы он остался в лаборатории. Именно энергичное вмешательство Моргана спасло Добжанского от, казалось, неразрешимой бюрократической западни, в которую он попал. Добжанский приехал в США, в лабораторию Моргана, имея на руках лишь «студенческую визу», не дающую права работать. Через два года, когда Добжанский принял решение остаться у Моргана, надо было менять иммиграционный статус. Морган решил направить Добжанского на три месяца в Канаду, к своему другу М. Лернеру, в Университет Британской Колумбии, чтобы уже оттуда приехать в США с новой иммиграционной визой. Что произошло дальше, красочно рассказывает ботаник-эволюционист Ледьярд Стеббинс в своих «Воспоминаниях соавтора и давнего друга». Добжанский обратился к консулу в Ванкувере и по неопытности сказал, что работал в лаборатории Моргана, имея на руках студенческую визу, запрещающую работать и получать жалованье. На это консул воскликнул: «Так в таком случае, поскольку вы нарушили наши законы, то вообще лишаетесь права на получение какой-либо визы на въезд в США» и поставил соответствующий штамп в паспорте. Добжанский пришел в отчаяние. Ведь он должен был спустя несколько дней покинуть территорию Канады, не имея разрешения на въезд в США.
Киев. 1923 год. Ф. Добжанский (сидит второй слева) среди сотрудников сельскохозяйственного факультета Киевского Политехнического института.
Участники Международного генетического конгресса в Токио. Август 1968 года. Слева направо: В. А. Ратнер, Ф. Г. Добжанскии, С. М. Гершензон, Д. К. Беляев. Фото из архива Н. А. Ляпуновой.
Добжанский позвонил своим друзьям в США. Друзья приняли меры. Они связались с Робертом Милликеном. Выяснилось, что Милликен (президент Калифорнийского технологического университета) находится вместе с президентом США Гувером на яхте, совершающей круиз по реке Потомак. Морган настаивал, чтобы их соединили, и когда это наконец произошло, сказал, что «один из самых блестящих и многообещающих молодых ученых в моей группе находится в отчаянном положении в связи с решением Службы иммиграции. Я прошу вас сделать все возможное и помочь нам». Далее, согласно апокрифу, Милликен обратился лично к президенту США, который позвонил Государственному секретарю США, тот направил распоряжение главе Службы иммиграции США и далее пошло указание консулу в Ванкувере. Так Добжанский получил иммиграционную визу.
Добжанского интересовала прежде всего эволюция как процесс, и открыв вместе со Стертевантом полиморфизм по перестройкам хромосом, он увидел в этом возможность визуального слежения за изменением генофонда популяции и шагами видообразования. Основной пафос эволюционных построений Добжанского, исследовательская программа, пленившая его самого и заворожившая его учеников и последователей, была ясно и доступно обоснована им в знаменитой книге 1937 года.
Главное в синтетической теории эволюции состоит в положении, что эволюция — это прежде всего изменения генофонда популяций под действием естественного отбора и что механизмы, вызывающие внутри- и межвидовые различия, сходны или одни и те же. И тогда масштабное, развернутое в пространстве и времени исследование изменений генофонда популяций (микроэволюция) дает ключ к тайнам разнообразия живых организмов и происхождения видов (макроэволюция). Добжанский показал возможность изучать ход эволюции в действии и оценивать известные ранее факты с новых популяционно-генетических позиций.
Виды отличаются прежде всего наборами генов и их аллелей (вариантов). Самый существенный момент возникновения видов — возникновение препятствий к обмену генами, появление изолирующих механизмов. Анализ изолирующих механизмов (этот термин и концепция в целом принадлежат Добжанскому) важнее морфологии.
Историки науки продолжают анализировать, в чем секрет успеха книги Добжанского 1937 года, секрет необычно быстрого признания содержащихся в ней идей и исследовательской программы. Ведь в принципе подобная программа работ была высказана в известной статье С.С. Четверикова 1926 года и экспериментально начала разрабатываться его последователями, в том числе и выдающимся генетиком М.В. Тимофеевым-Ресовским. Почти каждая группа фактов и методических подходов, послуживших обоснованием эволюционной концепции Добжанского, не были сами по себе оригинальными. В чем же тогда успех его книги и последующей серии работ? Вот мнение Ричарда Левонтина, одного из самых известных учеников Добжанского: «Добжанскому удалось создать интеллектуальное поле эволюционной генетики, его влияние было особенно огромным в антропологии, где благодаря силе его личности и силе убеждений факты, уже известные в литературе, но бывшие просто информацией, приобрели в головах людей ранг знания».