由於Thomas Hunt Morgan 的巨大影響力，十九世紀三十年代的遺傳學界普遍利用果蠅作為實驗材料。當Herman Joseph Muller發現X射線輻射可以引起果蠅基因的突變後，Delbruck 和合作者也是使用果蠅為實驗材料研究了基因的屬性，並提出基因是一種分子的概念，當X射線輻射到基因上後，基因吸收了X射線的能量而使基躍升至更高的能量狀態，因而表現出突變的性狀。
對於這種X射線的擊打而誘發基因突變的方式，Luria 有一個很形象的類比：如果拿一把彈珠槍隨機地擊打一株結有櫻桃的樹上，打中櫻桃的概率主要由幾個因素決定，（1）打出的彈珠的數目，（2）櫻桃的數量有多少，（3）櫻桃的體積有多大。如果將櫻桃樹換成蘋果樹，那麼彈珠槍打中蘋果的機會就會比擊中櫻桃的機會大。同樣如果將果蠅換成細菌和噬菌體，以細菌和病毒強大的繁殖力，用X射線輻射誘導突變的機率會大增，雖然在當時人們還不知道細菌是否含有基因，認為噬菌體只是一種蛋白質顆粒。根據彈珠隨機擊中櫻桃和蘋果的概率，可以推測出櫻桃和蘋果的體積。因此根據X射線誘導基因突變的頻率，Delbruck推測基因的大小為9 μ。
Luria推測，如果用一小束的分散的、低能量的X射線照射基因可造成突變，那麼將結成很大一團、帶有很高能量的α射線必須消費更多的能量，才能達到X射線誘變的效果，因為α射線貯運的能量很大一部分會被浪費掉。而如果一小束的低能量X射線無法達到誘發基因突變，那麼輻射需要增加到什麼劑量才能達到更有效的誘變效果，或將基因徹底破壞掉？
然而，確認X射線輻射是否引起一個基因的突變遠比確認彈珠槍是否槍擊中櫻桃或蘋果困難得多，特別是對於發生在果蠅這種二倍體（每個基因都有兩個考貝，分別位於兩條姊妹染色體上）的生物上的突變。因為雖然果蠅細胞中也只有4對染色體，比人的23對染色體少了很多，但單個考貝的隱性突變如白色的眼睛會被野生顯性的紅色眼睛的基因掩蓋住，在當代表現不出來，必須等到具有突變的雄性和雌性個體相互雜交後，在成千上萬的後代中尋找數目很少的突變。
對於理論物理學家Delbruck和醫生Luria來說，用果蠅作為實驗材料來研究基因的屬性太複雜了，也無法準確地用數學方法進行統計分析。因此，兩人分別在美國的西海岸的Pasadena 和法國的巴黎獨立地開始了自己對噬菌體的研究。
在加州理工學院訪問的Delbruck沒有選擇去大名頂頂的、現代遺傳學的奠基人Thomas Hunt Morgan的實驗室研究基因，而是選擇向獲得生物化學博士學位才四年、名不見經傳的Emory L. Ellis學習噬菌體分離和培養，並於1938年在加州理工學院的一個地下實驗室里完成他的第一篇名為《噬菌體的生長》的研究論文的寫作，1939年公開發表。該論文建立了一套常規的大腸桿菌和噬菌體的培養條件及篩選性狀穩定的噬菌體的方法，發現用水稀釋100倍後可以更好地保持噬菌體的感染能力，發現了大腸桿菌逐級吸收和釋放噬菌體的漸進式生長曲線。
而Luria也大約在相同的時間開始了他的＂彈珠槍試驗＂。在1938年離開羅馬到達巴黎後，作為訪問學者，Luria開始同鐳研究所居里實驗室的物理學家Fernand Holweck及巴斯德研究所的E. Wollman合作研究噬菌體，並於1940年在《自然》上發表了他的第一篇關子噬菌體的研究論文《輻射對C16噬菌體的影響》，發現不管是X射線還是α／β射線，隨着輻射劑量的增加，噬菌體的顆粒發生凝聚而沉澱，有感染活性的噬菌體的數量會對數性的下降。α射線的劑量必須增加到X射線劑量的7倍，才能達到與X射線相同的滅活噬菌體的效果。
在到達美國後，Luria作為哥倫比亞大學Frank M. Exner研究助理，又於1941年在《美國科學院院報》發表了《X射線輻射導致噬菌體感染能力的失活一一一培養條件的影響》的論文。該文發現，雖然用Delbrück的方法將細菌的噬菌體裂解液用水稀釋100倍可以增加其穩定性，然而如果將稀釋過的噬菌體和未稀釋過的噬菌體同時接受X射線輻射，未稀釋的噬菌體中的細菌培養液可以保護噬菌體，讓X射線對噬菌體的滅活能力大大減弱。同年，Luria和Exner還在《美國科學院院報》發表了《通過X射線滅活的方式來確定幾種鏈球菌噬菌體的大小》的論文。根據＂彈珠槍打擊＂理論，Luria在該文中估算出三種鏈球菌噬菌體的體積大約為26、33和43納米（註：原文用mμ作單位）。
由於相同的選擇，在洛克菲勒基金會的資助下，這兩位分別開始在美國東西海岸為分子生物學奠基的敵對國家的公民（Luria 來自意大利，Delbrück 來自德國，這兩個國家都在同美國進行激烈的第二次世界大戰）終於找到了一個機會來面對面地討論彼此的工作，共同計劃了一些需要合作完成的實驗。這次會面發生在1941年新年的前兩天由美國物理協會在費城舉辦的一次會議上。會議結束後，兩人在新年的第一天就開始去紐約Luria 的實驗室擺弄起了噬菌體。＂噬菌體幫＂（Phage Group）＂三劍客＂的核心開始形成。
