他用體外受精的方法獲得受精卵，在受精卵發育到6天的時候，在電子顯微鏡下把囊胚中的幹細胞分離出來，分離的時候需要剝開包裹在細胞外層的透明膜，取出裸胚，這個操作要求非常高，稍不小心會損傷細胞，影響細胞日後的存活。

然後，把取出的襪還放到培養液裡，讓其懸浮在培養液中繁殖生長。培養液裡有許多成分：有高含量的葡萄糖，為細胞的生長提供能量；還有一種叫做谷氨醯胺的物質，它是幹細胞合成蛋白質與核酸必不可少的原料。由於胚胎幹細胞處於分裂繁殖的旺盛時期，對營養的需求量很大，工作人員需要不斷地向培養液中新增葡萄糖和谷氨醯胺，以及其他一些營養物質（如氨基酸、維生素、微量元素等），使細胞能夠健康成長。

離體的胚胎幹細胞通常表現得“嬌氣十足“，對各種不利因素非常敏感。因此，實驗所用的一切材料、器皿，甚至周圍的環境都要絕對潔淨、無毒，無微生物汙染。細胞培養的最適溫度是36。5笆±0。51，偏離這一溫度範圍，細胞的正常代謝會受到影響。

氧氣是細胞生長的必需條件之一，培養液內一定要時刻保持充足的氧氣供應，才能使胚胎幹細胞正常生長。同時細胞在生長過程中會不斷排出代謝產物，生成乳酸和二氧化碳，這些代謝產物的堆積對細胞生長極為不利，必須及時予以清除。

胚胎幹細胞的生長還需要一個特殊的環境，這個環境由細胞與蛋白質分子共同組成。科學家通常使用的辦法是，在培養液中加入胎牛血清和經過處理失去分裂能力的單層細胞，這種單層細胞稱之為“飼養層血清和飼養層中的“調控因子”是促進胚胎幹細胞增殖不可缺少的條件。與培養普通細胞相比較，胚胎幹細胞的確有些“難以伺候

是不是滿足了以上這些條件，胚胎幹細胞就能順利生長呢？當然不僅僅如此。從第一次獲得小鼠胚胎幹細胞繫到成功建立人的胚胎幹細胞系，全世界那麼多的科學家，花了整整20年的時間才辦到，可見尋找合適的幹細胞培養條件和方法是多麼不易。

胚胎幹細胞極易分化，它像一個特別頑皮的孩子，稍一不留神它就跑出去惹禍。胚胎幹細胞非常容易轉化為其他型別的細胞，由於這種轉化是自然發生的、毫無秩序的，如果不加以控制，任其長成一團亂七八糟的混合物，對科學研究而言是毫無意義的。

釆取什麼方法能夠控制胚胎幹細胞，使它既能迅速生長，又不會隨便分化呢？這是件非常難辦的事情。科學家們嘗試用各種調控因子做試驗，其中有生長因子，也有抑制生長因子，但經常一無所獲，或者僅僅出現那麼一點點趨勢。實驗進行得異常艱難，如果沒有執著追求科學的精神，是很難堅持到底的。

湯姆森博士堅持到了最後，他成功了。他的研究成果被譽為生命科學領域的重大技術突破，成為幹細胞研究史上重要的里程碑。