Bohr niteliklerin bazı önererek fizik ve biyoloji arasındaki ilişki Delbrück ilgisini uyandırdı fizik biyoloji aynı olduğu tespit edilebilir. Bu büyük ölçüde Delbrück bakış açısını etkilemiştir.
Delbrück 1932 yılında Berlin'e döndü ve Lise Meitner bir asistanı oldu. nükleer fisyon (bir atom çekirdeğinin parçalanması) keşfi önemli bir rol oynamıştır Avusturyalı doğumlu fizikçi. Meitner. Otto Hahn, yakında ilk atom bombasını geliştirerek bu keşif kullanılan ABD'de 1938 Bilim adamları nükleer fisyon sürecini keşfettik Alman kimyager olan uranyum nötron ışınlama okuyan
Delbrück düzenli bir araya geldi genetik bir ilgi paylaşılan fizikçiler ve biyologlar bir grup Berlin. Etkili bir 1935 yazıda, Delbrück ve yaptığı araştırma ortakları genler molekülleri olarak görülebilir önerdi.
o biyoloji ve genetik çalışma için kullanılan ikinci bir Rockefeller Bursu, aldığımız zaman Delbrück, 1937 yılında Amerika Birleşik Devletleri'ne göç Pasadena Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü (Caltech) at. Orada, genetikçi Thomas Hunt Morgan ile çalışan, o meyve (Drosophila melanogaster) sinek, kısa bir ömrü vardır ve birçok nesiller çok uzun beklemeden ele alınabilir, çünkü yaygın Araştırmada kullanılan bir organizmanın genetiğini araştırmıştır.
Caltech anda, Delbrück faj araştırma yardımda bulunmaya başladı. O bakteriyofaj, bakteri hücreleri enfekte virüs tipi genetik ilgilenmeye başladı. Adını "bakteri yiyici." Öncü yazıda 1939 yılında gelir, o açıklamak nasıl yardımcı çarpın bireysel hücrelerin fajlar. Bu çalışma virüs araştırma yeni bir dönem başlattı. İkinci Dünya Savaşı (1939-1945) başladıktan sonra, Amerika Birleşik Devletleri'nde kalmaya karar verdi. Geri Almanya'da, Delbrück ailesinin birkaç üyesi Nazi rejimi kendi direnç zulüm gördü.
1940 yılında, Delbrück Nashville Vanderbilt Üniversitesi'nde fizik öğretim üyesi olarak bir konumda kalabilir. Ertesi yedi yıl boyunca Vanderbilt yaptığı bakteriyofaj araştırmalarına devam. 1941 yılında evli o Caltech'te tanıştığı Delbrück ve Mary Adeline Bruce, onlar dört çocuğu vardı. Delbrück 1940 civarında 1945
Bir ABD vatandaşı oldu Delbrück Philadelphia Advancement of Science için Amerikan Derneği toplantısın
