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趣。他去哈佛继续研究生工作，计划学习英语、哲学和心理学，可是，听了詹姆斯的两次课以后，他就完全迷住最后一门课程了。
尽管对詹姆斯非常崇敬，他却选了一个非常没有詹姆斯特色的课题“鸡的直觉及智力行为”。在他后来的生活中，他说，当初的动机只是“主要为了满足获取学分和毕业文凭的需要……当时明显没有对动物的特别的兴趣”。也许吧，可是，确凿无疑的是，一位害羞的人（他当时就是这样一种人）会觉得与动物交往比跟人打交道容易些。詹姆斯同意了这个选题，桑代克就买了一群鸡，因为实验室太小，他就把鸡关在自己屋子里，直到愤怒的房东命令他把鸡弄走为止。当他把麻烦告诉詹姆斯时，詹姆斯就让他把鸡关在他自己家的地下室里，这远远超出了一位教授的责任。
桑代克在那里用厚厚的书本堆成了一道迷宫，有三条死路，第四条路可以通往邻近的一个开口处，那里有一些食物、水和其它的鸡。当他把一只鸡放入迷宫时，它会在死路里转来转去，大声地吱吱叫，直到碰巧找到出口。当他一次又一次地放回去实验时，慢慢就学会较快地找到出口。很明显，这里没有什么智力行为包含在内，只有一些简单得多的东西。按桑代克的说法：
鸡在面对孤独和封死的墙时，其反应方式与在类似自然环境中可以使其逃脱的行为差不多。其中的一些行为会引导它得以成功，因之而来的快乐会使它记住这些动作。而没有导致快感的一些行为就都被忘记了。
这些话里潜埋着行为主义理论的种子。
次年，桑代克追求一位年轻漂亮的女人未果，思来想去只得远离剑桥为妥。他转学到哥伦比亚大学去完成博士学位。指导教师是詹姆斯·麦克金·卡特尔，当时这位教授正在进行通过人体测验来测量智力的研究。桑代克尽管后来也进行过精神测验，但为了完成博士论文，他只得继续进行自己的动物学习研究。他用水果箱和蔬菜箱做了15个样式各个不同的迷宫，就在大学的一幢旧楼的阁顶上进行猫（及几条狗）的研究，以了解他们学习如何逃脱的能力。
他的猫在有些箱子中可以通过一个简单的行动来逃脱：踩上一个踏板，按一个按钮，或者拉一卷绳子。在另外一些箱子中，要想逃脱就得进行多重的动作，比如拉绳子，然后移动一根根子。在其中一项实验中，只要猫舔一下自己或者抓一下自己，桑代克就把门松开。在狂热雄心的驱使下——他决心花5年的时间攀上本行业的顶峰——他极为勤奋地工作，仅在不到一年的时间内，他就得出了大量成果，致使业内权威都立即承认了这些发现的重要性。1898年1月，纽约科学院邀请他在一次学术会议上讲解他的成果，6月，《科学》杂志发表了他就自己的工作写的一篇论文；他的毕业论文成了这年较晚时期《心理学评论》上的专题论文。美国心理学协会邀请他在12月份的年度会议上作了报告。尽管桑代克的实验发现很简单，可是，其含义却极为重要。首先，猫没有通过推理或者洞察力来学会逃跑；反过来，它们是经过试误法来慢慢消除无用的动作，然后在合适的动作和所欲求的目标之间建立联系。看见一只有经验的猫如何逃跑，或者让桑代克抓住它们的爪子去松开箱子做的门，它们从中什么也学不到。如果逃脱只需要一个反应，所有的猫都能够学会逃脱，可是，有半数以上的猫在需要两种反应的时候都没有学会如何逃脱。
根据所有这些情况，桑代克形成了一个“联系法”的理论，它以两大学习定律表达出来。
第一条定律是效应律。迷箱是一个刺激，它会激发一系列反应；大部分的效应都是“无快感刺激”（无法逃出，或者取到食物），可有一个是“快感刺激”，它会得出逃脱和食物两个好处。无快感刺激和快感刺激会有选择地“刻划”（或者，按桑代克后来的说法“强化”）某些刺激——反应联系，并减弱或者消除其它的联系。任何动作的效应因而就决定了它是否成为对一个既定刺激的反应。
第二条定律叫做锻炼律。如果其它方面是平等的，则“一个反应会根据其与当时的情景相联系的次数，以及这种联系的强度和历经的时间长度的比例，与一个刺激产生更为强烈的联系”。
桑代克的专题论文立即对心理学思想产生了影响。它把以研究为基础的新意义赋予旧的联想主义哲学概念；它给西·劳埃德·摩根认为有较低的尺度来解释脑部作用时就没有必要假设较高作用的著名论断提供了令人信服的证据。在接下来的半个世纪里，他所创立的动物实验方法成了大多数学习研究的模式。
尽管后来的研究者们（包括桑代克本人）多少修正了效应律，并极大地完善了锻炼律，可是，这两条定律成了不论是人类还是动物的行为主义心理学的基础。因为，人类的行为虽然比猫的行为远为复杂，可是，行为主义者认为两者可以用同一些原理来解释；桑代克说，差别仅在于，“人脑‘细胞结构的数量、精度和复杂性’构成了它所产生的联想的‘数量、精度和复杂性’”。他甚至还认为，人类文化发展如此缓慢的原因是，因为它是通过试误法学习来进行的，成功率极低，跟动物所用方法一样。
伊凡·巴甫洛夫（1849－1936）却是另一种极为不同的科学家，他是位实验生理学家，其职业生涯的前半部分进行的是消化研究。正是因为这个工作上的原因，他才注意到垂涎的狗这个奇怪的现象。他把职业生涯的下半部分用于他叫做“条件反射”的研究。他从始至终都认为条件制约是一种生理现象而非心理学过程，尽管制约的规则成为行为主义不可缺少的规则，就像学习和效应律一样，可是，他对心理学的看法如此之低，竟然威胁要开枪击毙胆敢在他实验室里使用心理学术语的人。他在弥留之际尚在声称，自己不是心理学家，而是一位研究大脑反射的生理学家。
巴甫洛夫出生在俄国中部的一个家庄上，他父亲是当地的东正教牧师，他母亲亦是一位牧师的女儿，巴甫洛夫也计划承袭家庭传统。当时，沙皇亚历山大二世刚颁布法令，允许家庭贫穷但有天赋的孩子免费上学。巴甫洛夫两个条件都符合，因此就接受了小学和中学教育。可是，在中学阶段，巴甫洛夫读到了达尔文的《物种起源》和俄国生理学家伊凡·塞基洛夫的《大脑反射》，因而就经过了某种类似转教的过程。他放弃了当牧师的计划，辍学到了圣彼德堡大学（同样也是因为沙皇的慷慨大度），专攻自然科学，塞基洛夫当时是这里的生理学教授。
巴甫洛夫1875年以优异成绩毕业了，进而研究医学，可是，他的目标是要进行研究工作，而不是实习，而且，他还得靠当助手的微薄薪水养活自己——1881年之后还得养活妻子。当时，俄国给年轻科学家的机会比西方国家少得多，而且尽管巴甫洛夫有出众的才能和在生理学研究当中令人瞩目的成就，可是，多少年的时间里，他只能竭力维持最基本的生存。
然而，他太执着于自己的工作了，根本无暇顾及日常生存的急迫需求。他是不食人间烟火的知识分子象征。订婚的时候，他没有钱为情人买奢侈品，只有一次为她买了一件实用的东西：一双鞋，而且还是她出远门急等着穿的。可是，等她到达目的地打开行李一看，里面只有一只鞋。她写信问怎么回事，他回信说：“别找鞋了。我把它当作一件可以想起你来的记念物放在我桌上。”他们结婚以后，几乎就是生活在贫困之中，他经常忘了领薪水，直到妻子提醒方才知道。有年冬天，他没有钱为公寓买一些燃料，致使他用来研究脱变现象的一群蝴蝶冷死了。他的妻子因为贫穷而发牢骚，而巴甫洛夫却恼怒万分地说：“唉呀呀，别烦我了。我所有的蝴蝶都死了，出了这样令人伤心的事，你却还在这里抱怨一些愚不可及，鸡毛蒜皮的小事。”
可在实验室里，巴甫洛夫却是个实际的人，一位完美主义者，而且办事有条有理。他希望自己的助手按他的标准来实践，稍有越矩便受惩罚或者开除掉，不管原因何在。在革命期间（他在许多年里一直对此不抱同情态度，不过，最终还是成为这个制度的支持者），其中的一名雇员迟到了。巴甫洛夫严加责问时，这人说，一路上，街上出现了巷战，他差点连命都丢了。可巴甫洛夫愤怒地回答说，这构不成一个理由，因为对科学的贡献应该超过一切其它的动机。按照一些人的说法，巴甫洛夫还是将此人解雇了。
那是巴甫洛夫成功之后很久的事了。1891年，巴甫洛夫42岁的时候，他终于被圣彼德堡军事科学院任命为教授，又过了几年之后，又被圣彼德堡大学任命为教授。有这样一些扎实的基础之后，他开始组建实验医学研究所，他在这个研究所里进行了40年的研究。他在19世纪90年代的工作是进行消化研究，通过外科手术切开实验狗的胃部，并在里面植入一个带瘘管的小囊。这可以让他观察胃反射（狗开始吃食时胃液的分泌），而又不让食物污染胃液。他的发现使其获得1904年的诺贝尔医学奖，1907年，他成为俄国科学院院士，或者专职会员，到达了俄国科学声望的顶峰。
1897至1900之间，在他的胃反射研究的中途，巴甫洛夫注意到了一种奇怪而令人烦心的现象：狗在不是喂食的时候也会分泌出一些胃液和唾液，比如，在比正式喂食时间稍为前一点，它如果看见或者听见喂养者的时候。起初，巴甫洛夫认为这是件烦人的事，因为这会影响到有关消化分泌物的数量的数据。可是，他想到，一定有个什么原因可以来解释，狗为什么会在嘴里甚至附近没有食物时也会产生这样一些液体。一个明显的解释是，狗“意识�