李斯大夫医术高明，但道德败坏。不久前，他发明了一种新的大脑移植方法。这种手术用不着把整个大脑从一个头颅搬到另一个头颅里去，而只要把大脑皮层下面的一粒球形腺取出来，移植到另一颗头颅里去，就能起到支配整个大脑的作用。做这种手术不会留下大的疤痕，创口很快就会愈合。
在做动物试验的阶段，李斯曾把老鼠的球形腺植入兔子的脑部，手术后的第二天，那只兔子就恢复知觉，但它的一举一动就像一只老鼠。李斯又把一只兔子的球形腺移植到一只老鼠的身上，那老鼠的一举一动又像兔子。
李斯意识到这项发明在医学上将是一大突破，很有可能由此给他带来享用不尽的荣华富贵。他首先向医院董事长王特宣传了大脑移植的重大意义，声称一旦将之应用于人类，将能使人永葆青春，而当务之急是要尽快做人体试验。王特答应拨给他一大笔钱，作为经费。
王特是一位亿万富翁，手中握有好几家大公司的股票，报社、电视台等舆论工具都受他操纵，甚至连政府和警方的高级官员，都得看他的眼色行事。可是别看他有钱有势，如果不是对他自身有利，他是一个铜板也不会拿出来的。
为了做人体试验，李斯开始采取非法手段寻找试验品。他请人到街上去拐骗饥寒交迫的流浪汉，带到实验室里进行麻醉后，偷偷地把老鼠的球形腺埋植到他们的大脑中，准备在其醒来后进行观察。
第一例试验的结果很不理想，受试的人出现了紧张症。又做了第二例和第三例同样的试验，结果都是一样。李斯把这三名受试者，趁着深夜抛弃在雪地里。
在一个城市里，不到一个月接连发现三名紧张症患者，是从未有过的怪现象。这件事引起了《晨报》记者尹洛的注意。据调查，这三名“紧张症”患者都是在风雪交加的深夜，被巡警当做醉鬼和吸毒犯收容起来的，但经过检查，没有发现他们有任何酒精中毒或吸毒现象，只有轻度贫血，那是营养不良者常见的。令人难以理解的是，这三个人的后脑勺都有一道刀子切口，刀口外部都缠着纱布。医生说他们可能是刚做完手术后从医院里逃跑出来的。 尹洛从医学常识判断，真正的紧张症患者通常是不做开刀手术的，他们也不会从医院里逃跑。作为一名记者，他感到有责任把这起疑案查个水落石出。
尹洛把这个奇怪的事件连同他的疑点，写成新闻报道在《晨报》上发表以后，引起了社会的关注。李斯大夫和王特对尹洛的文章都感到不安。王特想对报社施加压力，使其不再刊登尹洛的连续报道。李斯则急于找出人体试验失败的原因，以便采取新的途径，继续进行新的试验。他很清楚王特这个老吝啬鬼，在没有亲眼看到试验成功的实例之前，是不肯再花钱支持他的。他反复思考后认为，失败的原因是老鼠的球形腺体积太小，控制不了人的庞大躯体，如果选用猴子或狗的球形腺，情况可能会大不一样。
李斯决心继续试验。他耍尽花招，用最卑鄙的手段，寻找新的试验对象。在这个当口上，可怜的武沫成了他的第四个牺牲品。武沫今年三十二岁，大学毕业后在一家股票交易所当雇员。不久，交易所倒闭，他就进入了失业者行列。尽管他每天翻阅着报纸上的招聘广告，四处奔波，但找不到一个合适的职业。 这一天，武沫走进一家劳动介绍所，一个衣着考究的人走近武沫，深表同情似的说：“有一家医院要聘请一位实验室助手，条件是要有大学文凭。月薪75美元，供吃供住，不坏吧？”
第二天，武沫被带到了一幢老式楼房。房间中央有一张铺着白布的手术台，上面是无影灯，旁边小桌上放着手术用具。李斯一边洗手，一边对武沫说：“我们在搞许多外科试验，你的任务是进行麻醉。克拉列恩斯，你教教他该怎么做。”
武沫聚精会神地注视着克拉列恩斯怎样操作。克拉列恩斯指指调配药物的混合配制指示器，让武沫自己动手试试。谁知武沫刚刚动手，那麻醉药很快就使他昏迷过去……
醒来时，武沫发觉自己躺在地板上，脖颈上被贴了一块膏药，膏药里面的创口像针刺那样疼痛。他想站起来，但站不稳。窗帘把外面的光线挡得严严实实，房间里一片漆黑，隐约听到房间的一角有人在发出一阵阵沉重的呼吸声。