1834～1839年是他在科研工作中最富创新的年代。他研究消化过程，发现了胃中与消化有关的物质──胃蛋白酶。这是从动物组织提取的第一个酶。他设计了实验来测计荷载相同重量的肌肉受到相同刺激时收缩长度的变化，并对收缩强度与刺激强度进行比较借助物理方法显示生理功能，为生理学研究开辟了新的定量途径。他通过实验认识到酒精发酵与酵母的代谢有关，有机物的腐烂是由于活的有机体（微生物）的代谢的结果。并且首先使用“代谢作用”（metabolism）一词。他的重大贡献是1839年发表的《动植物结构和生长一致性的显微研究》。他受植物学家M.J.施莱登的影响，认为脊索细胞（或软骨细胞）与植物细胞有相似性，并认为细胞是各种组织的基本单位，所以有不同形状都是由于细胞分化的结果。因此，基本单位虽然在生理上完全不同，却可能是根据同一法则发育出来的。他和施莱登共同奠定细胞学说的基础。但是他也接受了施莱登的错误观点，认为细胞是在基质内通过结晶的过程形成的。1839年后，由于发酵的见解而受到当时权威人士的攻击，使他的处境十分困难，长期处于忧虑和抑郁状态。后来L.巴斯德的实验才证明他的见解是正确的。
1839～1848年他在卢万大学任生理学教授，发展了胆导管的实验方法，研究胆汁在消化中的作用，认为在消化道中不能没有胆汁。1848年在列日大学任生理学教授并兼任解剖学、胚胎学教授。在这个日益兴旺的工业区他还发展了一系列煤矿用的排水和急救设备。直到1879年他退休之前，依然讲授生理学。他在中年以后有越来越明显的宗教倾向。
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