難免失望，他準備辭職並回到外科部門，但是有兩件事情突然發生使他持續下去：有一個邀請讓他領導「納拉科學及技術研究所」(Nara Institute of Science and Technology)的一間小實驗室，並且製造第一代人類胚胎幹細胞，這是由美國麥迪生威斯康辛大學的湯姆生(James A. Thomson)所提，湯姆生於2007年領導其他團隊製造出人類誘發性多能幹細胞。
在湯姆生發展出分離胚胎幹細胞的成就後，許多研究人員開始嘗試控制這些細胞分化成為特殊型態的細胞，可能取代疾病或受損的組織，因此革命性地改變臨床照顧，「這些研究對我們的小實驗室而言競爭性太大，」伸彌表示，「因此我想我必須做些相反的事，而非讓胚胎幹細胞變成其他細胞，我要由其他細胞來製造胚胎幹細胞，」由魏爾邁(Ian Wilmut)成功地複製出動物如桃莉羊的提示，他說，「我知道即使完全分化的細胞能回轉成為胚胎的狀態，但是我們也想到這將是非常、非常長久的計畫。」一個人可能要花上20年或30年的時間才可做到。
花不到10年的時間，伸彌變得具有高度動機來解決兩個圍繞胚胎幹細胞的主要問題，一個是其來源，當他拜訪問一位朋友的生殖實驗室並在顯微鏡下觀察早期胚胎時說，脆弱、發生中的生命影像感動了他，然而他強調他並不反對使用胚胎細胞「挽救病人」；另一個問題是，如果將來自一個胚胎的細胞移植給一個人時會產生免疫排斥的威脅，而由病人誘發性多能細胞製造之已分化細胞將不會產生這類危險。
然後，伸彌首先著手決定小鼠胚胎細胞如何維持他們的多能性，即分化為任何體細胞種類的能力，他假設在小鼠胚胎細胞中某些蛋白質十分明顯，但在已分化之細胞內則不然，他也認為引入這些蛋白質的基因〈特別是可控制其他基因活性轉錄因子的〉進入一個正常皮膚細胞的染色體，將可轉變其成為胚胎細胞。〈待續〉
