生以来第一次亲眼看到了欧洲南部的古老文化成果，他顺便在那里搜集了一些古董。这也可以说是弗洛伊德终生不停地搜集古董的一个开端。
在他两次赴的里雅斯特实验站中间，他在课堂上把注意力集中地指向生物学。他用每周十五小时的时间上动物学，而只用剩余的十一小时时间去上别的课程。此外，他还要上三小时的布连坦诺哲学课。当时布连坦诺讲授的亚里士多德哲学已经开始触及到亚里士多德的逻辑学部分。
在这时候，弗洛伊德开始进入布吕克教授开设的生理研究室。这在弗洛伊德的科学研究生涯中是具有重大意义的事件。我们将会看到，弗洛伊德的科学事业正是从研究一般动物的生理机能和神经系统开始的。所以，他对人类的精神活动的深刻分析是建立在极其牢靠的研究基础上的。正是在布吕克生理研究室，他结识了艾克斯纳和弗莱舍尔，这两位青年生理学家是布吕克的助手，也是弗洛伊德的同事和亲密朋友。
除此之外，弗洛伊德还要拿出一点时间去上光谱分析课和植物生理课。
当时，弗洛伊德所要研究的课题是自亚里士多德以来始终没有解决的生理学难题，鳝鱼的生殖腺的结构始终是一个谜。正如他在他的论文中说的：“尽管经历了多少个世纪，没有一个人发现过哪怕是一条性成熟了的公鳝鱼，也没有一个人见过鳝鱼的睾丸。”关键就在于在鳝鱼的交配期到来以前，鳝鱼总是进行特别的移栖。弗洛伊德在实验室里进行了多次实验，解剖了四百多条鳝鱼，在显微镜下发现了一种小叶状的生殖腺结构。他认为这就是鳝鱼的未成熟的睾丸。虽然这一发现尚待进一步确证，但它向解决问题的方向迈进了一大步。
在当时的条件下，没有一个人能作出比这更多的和更深的成果。但年轻的弗洛伊德却有解决这类难题的雄心壮志。
到大学三年级结束时，弗洛伊德总结了三年学习生活说：“经过大学头三年的学习，我发现由于我的天赋能力的特殊性和局限性，我将不能在我年轻时所热衷的那些科学领域中取得成功。……我终于在布吕克的生理实验室找到归宿，获得满足。同时，我也在那里找到我所尊敬而以之为模范的人物，即伟大的布吕克本人及他的助手西格蒙特·艾克斯纳和厄纳士特·冯·弗莱斯尔·马兹科。”接着，弗洛伊德说：“布吕克把一项神经系统组织学问题交给我研究，我很圆满地解决了那个问题。由于对布吕克很满意，同时也为了我自己着想，我就更进一步的探索下去。”
布吕克教授一直是弗洛伊德效法的榜样。他是一位德国人，而不是一位奥地利人。因此，在他身上体现了德意志民族的那种优点：踏踏实实、矢志不移。弗洛伊德慢慢地为布吕克的品质所感染，使他日愈具备着攀登科学顶峰的人们所必须有的那些优秀品质。
布吕克的研究室实际上是享有世界声誉的赫尔姆霍兹医学院的一部分，是全德国唯一最有威望的医学院。而且，它也确实解决了一系列生理学和医学上的难题。
布吕克教授在一八七四年发表了《生理学讲义》一书，在这本书的导言中说：“生理学就是有机体本身的科学。有机体同无生命的但能活动的物体——机器的区别就在于它有同化的能力，但这种能力实际上是整个物质世界所共有的现象。原子系统是通过力运动的，而力的运动是依据由罗伯特·迈尔在一八四二年发现，然后又由赫尔姆霍兹加以推广的能量守恒定律的。力的总和（运动的力和潜在的力）在每一个独立的体系中始终都保持固定。真正的原因就是科学上加以形象化的所谓‘力’。我们关于‘力’知道得越少，我们所加以区分的‘力’的类型就越多：机械力、电力、磁力、光、热等。知识的发展最后把力归结为两种——吸引和排斥。所有这些也同样适用于作为有机体的人。”
布吕克的这段话乃是弗洛伊德从事生理学研究工作的指导思想。显然，依据这样的认识，似乎一切有机物和有生命的物体的活动都可以归结为“力的吸引和排斥”，这是一种机械唯物主义的观点。在十九世纪七十年代，这种观点充斥于科学界，同样也影响着弗洛伊德的科学研究工作。直到一九二六年，弗洛伊德在谈到精神分析学的动力学内容时还说：“力相互支持或相互阻止，相互联系或相互协调，如此等等。”
本书第二章末曾引用弗洛伊德在《自传》中的一段话，表示“当时最热门的达尔文进化论”如何“深深地吸引着”弗洛伊德，使他毅然决然地放弃从政的愿望而选择医学这一行。如今，弗洛伊德经过了近三年的医学和生物学研究，更加深深地迷恋达尔文的进化论。须知，达尔文的进化论是弗洛伊德此后奠定精神分析学的导思想之一。而赫尔姆霍兹等人的机械唯物论思想同达尔文的进化论思想相融合，就成了弗洛伊德青年时代的一个重要思想支柱。
达尔文（1809—1882）出生在一位医生家庭，他和弗洛伊德一样在大学的最初两年是在医学系（英国爱丁堡大学医学系）度过的。但后来达尔文依照他父亲的愿望而转入剑桥大学神学系。但是作为一位科学家，达尔文的真正学校不是大学，而是在“贝格尔号舰”上的五年（1831—1836）的环球旅行。在这次旅行的归途，他全面研究了物种起源问题。
当时在生物学中占统治地位的是关于造物主“创造行动”的宗教唯心主义观念以及林奈（1707—1778）和居维叶（1769一1832）关于生物界的“物种永恒性和不变性”的形而上学学说。有许多科学家不顾自然科学中积累起来的事实材料，拒绝作出关于有机体形态能源一致和有规律发展的结论。有许多科学家错误地认为，现在居住在地球上的千百万种不同生物形态中的每一种都是个别地和孤立地发生的，与其他的物种完全不相依赖。正是在这样的基地上，达尔文在一八五九年十一月二十四日发表了著名的《物种起源》（该书全名为《通过自然选择的物种起源，或在生存斗争中优种被保存》）。这时候，弗洛伊德刚刚三岁半，但是，当弗洛伊德于七十年代初进入维也纳大学的时候，达尔文在这本著作中所阐述的伟大学说已经牢牢地统治着整个生物学界。
在这一著作中，达尔文证明，植物和动物的种不是永恒的，而是变异的；现今存在的种是逐渐地通过自然的途径从其他早先存在的种当中产生出来的，而不是什么神秘的“创造行动”或突然变化的结果。
达尔文的观点以无可辩驳的逻辑力量迅速地战胜了一切关于物种不变的无稽之谈。他的学说使弗洛伊德牢固地树立了关于有机体有规律发展的观点。正是由此出发，弗洛伊德坚决地认为人的精神活动是有规律的——就连“梦”这样一种表面上极其紊乱或虚幻的精神现象也是有规律可循的。
当然，达尔文的学说中也包含着某些局限性，而且这些局限性也同样影响了弗洛伊德。
达尔文的学说的缺点集中地表现在他所说的一句格言中：“自然界没有飞跃”。这句话显然是与他的物种通过自然选择而发展的学说相矛盾的。在这种片面观点的影响下，弗洛伊德也同样没能正确地说明人的精神活动的本质变化关系。
不仅如此，弗洛伊德所处的学习环境也使他进一步加强了来自达尔文的消极影响。弗洛伊德从一八七六年起入布吕克教授的生理学研究室和克劳斯教授的实验室。而这两位教授都深受罗伯特·迈尔和赫尔曼·赫尔姆霍兹的机械唯物论的影响。
弗洛伊德的老师布吕克忠实地继承赫尔姆霍兹的论点。布吕克虽然身材矮小，但他有伟大而灵活的头脑，走起路来总是很稳重，同他的严谨的治学精神简直是非常协调。弗洛伊德说，他有一双“透蓝的眼睛”，很怕羞，不太爱说话。他是一位基督教的新教徒，讲起话来普鲁士的口音很重。所以，他在到处充塞着天主教徒的维也纳是很容易被人发现的。因为他和那些虔诚的天主教徒不一样，他只尊重科学和事实，不承认其他的“权威”。有一次，他的一位学生在自己的论文中写道；“皮毛的观察表明……”。布吕克看到这一句话，便在下面重重地打上一个叉，并在旁边写道：“一个人任何时候都不能皮毛地进行观察”。据弗洛伊德说，他在一八七三年刚入大学时，“还没有把握到观察的重要性，还不知道观察是满足好奇心的最好方法之一”，但是，追随布吕克仅仅两年，他就掌握了观察方法的基本功，并在自己的思想中深深地认识到观察是认识事物的基本方法之一，舍此不可能深入把握事物的本质。
布吕克就是一位严肃的观察家。他对学生的要求也非常严格。如果哪一位学生答错了他所提出的第一道题，布吕克就会很生气地、默默地、僵直地坐在课室里持续十分钟或十二分钟，直到答错问题的学生一再请求并请系主任一块前来央求为止。维也纳大学的所有人都说他是一个冷酷无情、“纯理性”的人。据说，一八七三年，他的心爱的儿子突然死去了，他在感情上受到一次严重的打击。从此以后，他禁止任何人提起他儿子的名字，并把他儿子的相片从他的视线所能达到的一切地方除去。他比过去工作得更加勤奋努力，好象要用工作来冲淡自己的感情上的痛苦那样。他完全没有虚荣心、阴谋，根本没有想过要追求权力。他对于一切勤奋、有才能的学生来说，就是最仁慈的父亲。他对这种学生的照顾和关怀远远地超出了科学研究和教学的范围。他尊重一切有独创性的学生，勉励他们进行创造性的研究；对于这样的学生，即使不同意布吕克的观点，他也要千方百计给予帮助。所以，维也纳大学的师生们，凡是与布吕克结识的人，没有一个不尊重他。
很多关于弗洛伊德的传记往往都说弗洛伊德的心理学理论的创立是从他与沙考特（1825—1893）和布洛伊尔（1842一1925）的接触才开始的。实际上，不论是弗洛伊德的心理学基础知识，还是他的思想方法，都是布吕克首先给予影响的。弗洛伊德此后的发展，并不是抛弃布吕克的理论和观点，而是以他的理论和观点进行独立地创造的结果，是把布吕克的理论和方法应用于精神生活的科学研究的产物。
但是，弗洛伊德也同样继承了布吕克的片面观点，以致使他在研究精神现象时，把决定论的思想加以绝对化，变成了神秘的目的论的俘虏。
一八七六年秋，弗洛伊德第二次从的里雅斯特实验室回维也纳以后，正好是二十岁。布吕克教授要他到生理学研究室当他的正式助手。弗洛伊德同布吕克生理研究室的结合，在他的一生和科学研究活动中是一个重要的转折点。
布吕克生理研究室设在一个很简陋的屋子里，坐落在一间设在底层的、旧兵工厂里。实验室很暗，散发着臭气。它是由一间大房子和两间小房间组成的。学生们在大房间里观察显微镜并听布吕克讲课。在一楼还有几间小房间，有的小房间没有窗户，漆黑一团。这些小房间被用作学生的化学、电生理学和光学实验室。整个研究室没有供水系统，也没有煤气和电。要用水的话，必须到庭院里的一口井去打水；在院子里还有一个供实验用的动物的小木舍。然而，就是这么一个简陋的研究室吸引了一些外国参观者和大学生。
虽然布吕克倾向于鼓励学生选择自己的研究题目，但他也为那些较为胆小或不知所措的初学者提出研究题目。对于弗洛伊德，布吕克则为他的特殊才能专门地安排好了一个研究题目——神经细胞的组织学。
具体说来，弗洛伊德要研究神经元的内在结构，探讨高等动物的神经系统的构成细胞与低等动物的神经细胞的差别。
这个问题的解答不仅对生理学本身有重大意义，而且具有重大的哲学意义。高低等动物的意识的差别是不是仅仅归结为其复杂性程度的差别？人的意识同某些软体动物类的“意识”之间是不是存在根本的差别？这种差别是不是仅仅归结为两者的神经元的数目或这些神经细胞分布网的复杂性程度的差别？在当时的历史条件下，科学家们寻求这些答案，是为了在解答“人的本质”这个根本问题上取得决定性的成果。这个问题的解决将直接影响到“上帝是否存在”这样一个问题。
在弗洛伊德以前，布吕克已经对这个重大的问题进行了研究。在八目鳝的脊髓（八目鳝是属于原始的圆口类脊椎动物）中，莱斯纳曾经发现一种特殊类型的大细胞。关于这种细胞的本质及其与脊髓的关系，多年来一直没有在生理学研究中取得突破性的成果。布吕克急切地希望能早日弄清这些神经细胞的组织结构及其生理机能。所以，特别选中了弗洛伊德专门去研究这个难题。弗洛伊德在研究中改进了观察的技术，终于发现了问题的症结。他认为莱斯纳所发现的那个细胞“无非就是脊髓神经节。在八目鳝那样一类低等脊椎动物里，由于胚芽时期的神经管没有完全转移到外周神经系统中，所以，这种神经节仍然留在脊髓里。这些扩散的细胞标志着脊髓神经节始终贯穿于神经细胞的整个进化过程中。”这一解答同其他许多成功的解答一样，组成了一系列有力的证据，证实了整个有机体——从最低等的动物开始到人类为止是一个不断进化的系列。这一成果对于推倒“上帝创造人”的神学结论是很有价值的。
弗洛伊德的结论还有更深刻、更具体的内容。他认为，低等动物与高等动物的神经系统是一个有连续性的系列。他还说：“长期以来一直认为鱼类的脊髓神经节是双极的（具有两个突起部），而高等的脊椎动物的脊髓神经节是单极的。”现在，弗洛伊德通过观察，成功地推翻了这个错误的结论。他认为，“八目鳝的神经细胞表明从单极到双极（包括“T”形鳃动物的双极细胞在内）细胞的整个过