早期生物鐘機理研究主要是用電生理方法。因為容易想象生物鐘的可能機理與振盪有關，而特別注重細胞的電振盪，包括兩組細胞之間相互作用與電振盪的關係。而實際最重要的突破來自遺傳學方法的應用。
1866年，在位於現在捷克境內修道院的孟德爾（Johann Gregor Mendel，1822-1884）用豌豆的研究開創了遺傳學，1900年後被廣為接受。
1910年，美國科學家（Thomas H. Morgan，1866-1945）及其學生透過研究果蠅而發現了更多基本遺傳規律。
此後，果蠅成為很多研究者共用的模型，產生很多共用技術。而紅色麵包黴、噬菌體、細菌、真菌、玉米等也在其後對遺傳學有貢獻。人的先天性疾病也是遺傳學的研究內容。
發現遺傳物質是DNA後，也開創了分子生物學。
但直到1960年代，遺傳學都主要被用於研究遺傳規律，特別是代間遺傳規律。在酵母篩選影響細胞分裂週期的基因突變，開創了用遺傳學作為方法來研究生物學過程及其機理。
1960年代中期，幾位分子生物學的奠基人認為分子生物學的框架已經由他們確定，他們不感興趣細節，而應該進入生物學其他重要領域。為此他們都選擇了神經生物學，認為這是更重要的、值得他們研究的領域。
英國物理學家克里克（Francis Crick，1916-2004）選擇研究人的意識，南非出生的猶太英國生物學家佈雷納（Sydney Brenner,1927-2019）選擇研究線蟲。
美國猶太物理學家本哲（Seymour Benzer，1921-2007）投入生物學後，先研究基因突變的本質、如何定義基因，到1960年代他決定用果蠅研究神經生物學，特別是行為的機理。
在他開始果蠅的時候，不僅他母親以前反對兒子放棄研究物理學時髦的半導體、現在更擔心他研究小蟲子怎麼吃飯，而且有科學家給他的系裡教授寫信說他研究偽科學。另外，1967年並沒有克隆基因的技術，所以他的研究有很大的危險性。
高度的前瞻性同時意味著很大的危險性，所以沒有很多自視很高而且關心自己事業前途的人追隨他或佈雷納進入新的研究領域。
願意加盟他們新方向的一般是缺一根玄的人，可以是隻有好奇心而沒有事業心、或者不太懂生物學。
本哲先建立行為的正規化，開始特別注重果蠅的學習記憶模型。以後研究了更多行為。事實上，他樂此不疲，從1967年到去世的2007年，一直研究果蠅行為的基因。
而研究生物鐘，卻是他的研究生揹著他“偷偷開始的”。