核质关系的开创性
关于细胞核与细胞质的关系，是童第周晚年最感兴趣的主要工作。实验胚胎学过去的大量工作和他自己的实验分析，使他确信在个体发育过程中，细胞核和细胞质的关系，不仅仅是细胞核来决定细胞质发育的方向，而是细胞质也能决定细胞核的命运，核与质之间不是彼此完全孤立，而是有非常密切的关系。在构造上它们可以互相沟通，在功能上它们可以互相激发和抑制。在这一理论概念的指导下，童第周和他的同事们在鱼类中用细胞核移植的手段来进一步探讨核质关系，同时探讨利用核质杂交的方法培育鱼类新品种的可能性。他们证明，在核质杂种鱼中性状的出现不是完全受细胞核控制，细胞质也有它的作用。关键在于核、质间性质的差异程度和它们之间的相互作用。细胞核在异种的细胞质内，经过多次分裂和复制后，在生理或性质上有发生变化的可能。例如，童第周等发现鲤鱼胚胎的细胞核被移植到鲫鱼的去核卵内（这是不同属远缘鱼类间的移植）能获得核质杂种鱼，它们的性状有类似于细胞核供体鱼鲤鱼的（如有口须），有中间型的（如侧线鳞片的数目），又有类似于细胞质受体鱼鲫鱼的（如脊椎骨数目）。
童第周发表的大部分著作是属于基础研究性质的，但他在有关经济动物的养殖、有害动物的防除等应用研究上，也取得了对生产实践有重要意义的成果。他在晚年，将杂交细胞的研究应用于肿瘤防治、将鱼类细胞核移植的研究应用于鱼类品种改良等方面，这些工作都很有实践价值，有的在他生前已取得了成功，有的在他逝世后，继续由他的合作者们取得了进一步的成果。
童第周的青年时代正逢实验胚胎学发展的黄金时代，前面所介绍的有关工作，是童第周对实验胚胎学发展所作出的重要贡献。到了晚年，童第周虽然仍致力于用实验胚胎学和细胞学的方法，来研究细胞核和细胞质的相互关系和相互作用对发育和遗传的影响，但他又预见到如果不利用分子生物学等领域内的新思想和新技术，就很难深入地解决这些重大的生物学问题。童第周决定和牛满江合作就是出于他们对这一原则问题的共同认识。
童第周和牛满江合作，探讨了鲫鱼和鲤鱼的信息核糖核酸对金鱼尾鳍的影响，结果证明这种核糖核酸能诱导金鱼尾鳍从双尾变成单尾。除形态特征外，还利用同功酶作为标记，来检验这些单尾鱼在遗传上发生的变异，说明注入的信息分子（ｍＲＮＡ）和由此得出的产物分子之间有明显的因果关系。不仅如此，他们还继续研究鲤鱼ｍＲＮＡ和ＤＮＡ诱导的单尾金鱼的遗传规律。当然，由于这项合作研究的历史不久，又涉及发育、遗传等复杂问题，因此对他们用ＤＮＡ和ｍＲＮＡ分子诱导鱼类遗传变异的生物学功能方面所开创的研究，尚有待进一步深入的工作。但这项涉及高等动物的发育及其遗传控制的合作研究，能在７０年代中国尚处于“文革”期间便开始进行，并取得了一些重要结果，是不容易的。它开拓了在发育生物学和分子遗传学中一个非常值得进一步探索的研究领域。
在童第周几十年的科研工作中，尽管不同时期的研究课题、实验材料或技术方法有所不同，但他的基本学术思想是一脉相承的，并在不同的高水平上发展。他善于从微观现象分析中，概括出宏观结论，并反复验证，强调用综合的、辩证的方法来研究生命现象。他曾致力于将胚胎学、细胞学、遗传学和进化论等各方面有关的问题和概念，综合贯穿在一起，在理论上作出客观的阐明，并提出自己的学术观点。
