I 1959 ble han leder for avdelingen for mikrobiologi ved Massachusetts Institute of Technology (MIT). Under sitt sabbatsår i 1963 for å studere ved Institut Pasteur i Paris, fant han ut at bakteriosinene svekker funksjon av cellemembraner. Etter hans retur til MIT, oppdaget hans lab at bakteriosinene oppnådde dette verdifallet ved å danne flere hull i cellemembranen, slik at ioner kan strømme gjennom og ødelegge det viktige elektrokjemiske elementet av cellene. I 1972 ble han utnevnt til leder for The Center for Cancer Research ved MIT. Avdelingen som han etablerte inkluderte flere fremtidige nobelprisvinnere som David Baltimore, Phillip Allen Sharp og H. Robert Horvitz.