В соответствии с модернизационными процессами после организации лабораторий началось их разделение. В некоторых случаях появились новые лаборатории и кабинеты. Появление учебно-вспомогательных учреждений и их модернизация имели важное значение для изменения подхода к научным исследованиям и организации практических занятий в университетах, что предопределило успех адаптации модели исследовательского университета в России. Но не следует недооценивать и период накопления научной базы, пришедшийся на первую половину XIX в. Именно на основе натуральных кабинетов были организованы ботанические и зоологические кабинеты, которые, в свою очередь, стали базой для создания биологических лабораторий в 1860–1870‑е гг.
Процесс модернизации второй половины XIX в. в большей степени касался научных исследований, нежели процесса обучения, так как в середине XIX в. начался переход к экспериментальной науке. Для этого было необходимо создание лабораторий, которые организовывались профессорами, прошедшими зарубежные стажировки и осознававшими необходимость их появления для успешного развития науки в России. Тем не менее процесс перехода от кабинетной науки к лабораторной не мог быть одномоментным. Его успех, однако, определялся накопленной научной и учебно-вспомогательной базой, а также естественно-научным образованием, которое стало источником пополнения научных кадров. Именно это единение науки и образования определило успех «вторичного импорта науки», когда в Россию была завезена идея организации научных исследований и практических занятий, продолжилась адаптация модели исследовательского университета, которая ранее не была столь успешной.
В конце XIX – начале XX в. модернизация образования и науки тормозилась по причинам нехватки финансирования. Для новых дисциплин, выделявшихся из биологии, требовались новые кафедры, однако создавать их министерство не имело финансовой возможности. В столичных университетах проблема могла быть решена за счет приват-доцентов, тогда как в провинциальных организовать это было сложнее. Копились проблемы с помещениями имеющихся лабораторий в связи со значительным ростом числа студентов. Новые лаборатории не открывались. Министерство пыталось решить возникающие проблемы реформами сверху, такими как введение предметной системы и усиление обязательных научных занятий, однако эти меры, во-первых, не были последовательными и, во-вторых, не могли решить проблем, накопленных за несколько десятилетий. Российская университетская система оказалась не готовой к переходу к массовому университету в начале XX в.
Развитие науки в университетах страдало еще и по причине того, что министерство так не выработало концепцию научной политики ко второй половине XIX в., поэтому оно в большей степени шло за счет инициатив самой профессорской корпорации, повлиявшей на создание научных журналов, биостанций, научных обществ, съездов естествоиспытателей, которые являли собой пример создания «внеуниверситетской» науки с опорой на профессорскую корпорацию и научную базу университетов. Тем не менее нельзя отрицать существенную роль государства в распространении образования и науки. Университеты были государственными учреждениями, реформирование их тоже проходило сверху, хотя профессорская корпорация принимала участие в процессе создания университетских уставов, за исключением самого первого. Важным было также финансирование университетов, в котором большую часть средств предоставляло государство, и только во второй половине XIX в. университеты стали привлекать средства меценатов и собственные специальные средства. Огромную роль в модернизации науки и образования сыграла также корпорация профессоров, инициативность которой значительно выросла во второй половине XIX в.
Важным и фактически центральным аспектом научной политики была политика подготовки научных кадров. В отношении биологов она не была успешной длительное время. Отсутствие заграничных стажировок в первой четверти XIX в., непродуманная политика пополнения профессорских кадров за счет адъюнктов, незначительное количество биологов (в сравнении с медиками), прошедших Дерптский профессорский институт, непоследовательная политика в отношении научных стажировок в 1840‑е гг. и отсутствие каких-либо стажировок и целенаправленной подготовки кадров в период «мрачного семилетия» привели к катастрофической ситуации во второй половине 1850‑х гг. Эту ситуацию удалось исправить за счет массовых стажировок специалистов конца 1850‑х – 1860‑х гг., которые создали целую когорту профессоров. Ее оказалось достаточно для дальнейшей успешной подготовки кадров внутри России.