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布莱克在BBN工作的消息很快传遍了整个坎布里奇。1963年，明斯基听说了布莱克的问题解答系统。这着实令明斯基印象深刻，并且深深地影响了他。因此，他决定为布莱克的学术研究负责，并且为布莱克在哈佛大学找了一个新的正式导师帕特里克·费雪（Patrick Fischer）。第二年，布莱克把他的项目写成了一篇有关推断性问题解答系统的毕业论文，并且在1964年6月成功地通过了毕业论文答辩。
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这一次，布莱克在这段学术经历中确实表现得足够敬业，至少，他在这上面花了不少心血。布莱克投入了足够长的时间来准备这篇论文，但这并不意味着他会因此把接下来的整个学术生涯投到人工智能的研究中去。他考虑是不是可以当个作家，创作一些非虚构类的作品，或者从事和计算机有关的生意。他还琢磨着去申请一份博士后奖学金，因为这样一来，他就可以继续留在哈佛大学，研究一门科技与社会学交叉的学科。这是一门在第二次世界大战后的科技浪潮刺激下兴起的学科。但最终的事实证明，布莱克考虑过的这些可能性一个也没有实现。毕业后，布莱克又回到了咨询的老本行。至少在这个领域，他可以接手各种各样的项目，并且他早就意识到，解决实际问题对他来说更加得心应手。
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布莱克并没有回到BBN公司，而是去了一家叫作利特尔（Athur D.Little Inc, ADL）的本地公司。他在这家公司的运营研究部门谋求到了一个职位，一开始，布莱克主要负责与计算机相关的各种问题。
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举个例子，大都会人寿保险公司（MetLife）有一套非常先进的计算机，但是，这家公司仍然觉得这套计算机无法满足他们的需求。于是，大都会公司聘请利特尔公司来判断是不是需要另外添置一套计算机。布莱克和另外两个同事发现，问题并非出在计算机本身，因为计算机在日常运作中实际上只使用了50%的负荷工作，问题其实出在计算机存储数据的方式上：它在处理日常任务时，仅仅使用了8台驱动器，而不是全部的30台。因此，布莱克和他的团队研究出了一个优化队列任务的解决方案，它可以实现让所有具备负载能力的驱动器都执行任务。
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布莱克为利特尔公司整整工作了5年。这段经历，真真切切地改变了他的人生。刚来到这家公司的时候，他还只是一个彻头彻尾的运营研究和计算机科技人员。虽然他有异常广泛的兴趣爱好，但金融学却不在其中。到1969年，当他离开这家公司的时候，布莱克已建立了布莱克-斯科尔斯期权定价模型的研究基础。他发现，至少在一些比较激进的圈子里，已经出现了一些积极进取的金融经济学家的身影。布莱克离开利特尔公司后，富国银行（Well Fargo）立即聘请他来开发一项交易策略。
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布莱克的转型发生在来到利特尔公司工作不久，那时，他遇到了一个比他年龄稍大的运营研究部门成员，名字叫杰克·特雷诺（Jack Treynor）。特雷诺曾在海沃福德学院攻读物理学学士学位，但他觉得这个学校的物理系不够理想，于是转到了数学系。本科毕业后，他就读于哈佛商学院，并在1956年加入了利特尔公司，比布莱克到利特尔公司工作早了整整10年。特雷诺和布莱克在利特尔公司并没有共事多长时间，1966年，特雷诺被美林证券挖走。但是这两个热衷于实际应用的数学家一见如故，很快成了好朋友。布莱克非常欣赏特雷诺的思维方式，很快，他对特雷诺的研究也产生了浓厚的兴趣。特雷诺主要研究的是风险管理、对冲基金绩效表现以及资产价值评估。尽管特雷诺同样也没有接受过正规的金融学教育，但他在哈佛商学院学习的过程中受到的训练使他具备了解决一系列相关问题的能力。他在利特尔公司的许多工作，都是完成一些金融机构的委托项目。同时，特雷诺有时也因为被客户所面临的问题所激发，去参加一些偏向金融理论研究的项目，来寻找解决问题的方法。
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布莱克刚到利特尔公司的时候，特雷诺已经建立了一种理解风险、概率和预期收益三者之间关系的新方式，也就是我们今天所熟知的资本资产定价模型（Capital Asset Pricing Model, CAPM）。资本资产定价模型的基本观点是：价格是可以通过风险来确定的。在这里，风险指的是不确定性，或者说波动性。有些类型的资产基本上是无风险的，比如美国政府债券。但是，它们仍然有一个确定的收益率，所以，如果你投资的是美国政府债券，你一定能够获得稳定的利息收入。不过，绝大多数的投资都是有风险的。特雷诺发现，除非这些风险投资至少从平均水平来说，能带来高于无风险利率的收益率，否则，你把钱投到这些风险投资中都是不明智的。特雷诺将这些额外的收益称为风险溢价（risk premium），因为它代表了投资者在购买风险资产时所要求的额外收益。资本资产定价模型通过风险溢价的成本收益分析，将风险和收益联系起来。
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当布莱克看到资本资产定价模型的时候，他立即被迷住了。他发现这个不确定性和利润之间的关系深深地让人信服。资本资产定价模型是一个包罗万象的理论。它以一种极其抽象的方式，描述了风险在投资者做出理性选择时扮演的角色。在后来的职业生涯中，布莱克指出资本资产定价模型中有一个尤为吸引他的特点，用他自己的话来说就是均衡理论（equilibrium theory）。布莱克在1987年的时候写道：“吸引我去研究金融和经济理论的就是均衡理论。”资本资产定价模型是一种均衡理论，因为它将经济价值描述成风险和回报之间的一种自然平衡。作为一个物理学家，布莱克的内心对“这个世界始终处在一种动态平衡”的观点深信不疑。在物理学中，你经常会发现，复杂的系统会在微小的变化中处于稳定状态。我们把这种稳定状态叫作均衡状态，这种状态代表着一种在不同影响因素相互制衡下达到的平衡。
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布莱克开始学习一切特雷诺所知道的金融知识，所以当特雷诺离开利特尔公司的时候，此刻，正好距离他们初次见面有一年之久，布莱克自然而然地成为接替特雷诺在金融咨询小组中工作的最佳人选。同时，他需要进一步对资本资产定价模型进行完善。资本资产定价模型为布莱克之后几乎所有的研究工作奠定了基础。
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硕果累累的丰收
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如果说是特雷诺引发了布莱克由物理学家向金融经济学家的转变，那么，斯科尔斯则将布莱克转型后的事业带到了硕果累累的丰收季节。1968年9月，斯科尔斯来到了坎布里奇市，当时他刚刚拿到芝加哥大学的博士学位。斯科尔斯在芝加哥大学研究生院学习时的一位伙伴迈克尔·詹森（Michael Jensen）建议斯科尔斯去见见布莱克，因为他觉得这个人是个“有趣的家伙”。斯科尔斯来到坎布里奇市不久后就给布莱克打了个电话。他们俩都是年轻人：斯科尔斯刚过27岁，而布莱克正值而立之年。他们谁也没有特别的成就，尽管斯科尔斯不久前刚被任命为麻省理工学院的一名助理教授，这一点似乎意味着他将前途无量。他们相约在橡树公园校区那有着浅褐色外墙的咖啡厅里共进午餐，利特尔公司正坐落于这个美丽的校园。几乎没有人能想象到，当时两个默默无闻的年轻人，在学校餐厅共享午餐的这一时刻，竟成为了一个见证历史的时刻。并且，布莱克和斯科尔斯的第一次会面开启了一段伟大的友谊，它使整个金融界从此之后发生了翻天覆地的变化。
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布莱克和斯科尔斯就像是地球的两极。布莱克十分安静，甚至有些羞涩；而斯科尔斯外向开朗，甚至有些鲁莽。布莱克对应用方面的研究非常感兴趣，但他有一个理论性极强并且善于抽象思维的大脑，与此同时，斯科尔斯则已经完成了一篇进行大量实证研究的论文，分析了大量的数据以检验有效市场假说。此时，这个假说已经上升到了古典经济学核心理论的高度。我们无法想象他们之间的第一次对话是怎样的，但是，两颗心灵之间确实是碰撞出智慧的火花。随后，他们又见面了，接下来，是一次又一次的见面。不久之后，俩人之间就建立起终生友谊与学术伙伴的坚实基础。
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斯科尔斯邀请布莱克参加麻省理工学院每周举行的金融研讨会，这是布莱克第一次全面地参与到金融学术研究中去。不久之后，富国银行找到斯科尔斯，为他提供了一份有关咨询规划的工作。这份工作的职责是帮助银行将一些刚刚在学术界崭露头角的新颖观点应用在实际工作中，比如资本资产定价模型。斯科尔斯觉得自己没有足够的时间独自完成这项工作，但他知道有一个人一定会是这个工作的最佳人选。他联系了布莱克，布莱克二话不说，就点头答应了。1969年3月，距离他们在利特尔公司的初次见面过去差不多6个月之后，布莱克辞去了利特尔公司的工作，并创立了自己的公司。他开了一家新的咨询公司，名为金融联合会（Associates in Finance），而富国银行是其最大的客户。布莱克和斯科尔斯开始全心全意地投入工作中，试图为富国银行设计出一种先进的投资策略。
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大概就在这段时间，布莱克开始考虑如何将资本资产定价模型的应用范围推广到不同种类的资产以及投资组合上。比如，他尝试用资本资产定价模型来解决在人的一生中投资分配的问题。你需要按照有些人所建议的那样，随着年龄的增长调整所面临的风险吗？布莱克的答案是否定的：就如同在一个特定的时间点，你需要将自己的股票投资进行多元化配置一样，你也会将自己的投资分散地配置到人生的不同阶段，以尽可能地减少任何一个坏运气带来的影响。如何用资本资产定价模型来为期权定价也是在这个时期布莱克试图解答的问题之一。当1969年的夏天来临之际，布莱克已经取得了一些进展，他推导出了最终演变成布莱克-斯科尔斯方程的基础关系。
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其中，最基本的观点是：在任何一种情况下，我们都能够建立一种完全不存在风险的投资组合，它包含了一只股票以及这只股票的期权。如果你觉得这听起来非常熟悉，那是因为这个观点和索普的德尔塔对冲策略极其相似。索普也发现了，如果期权价格与作为基础资产的股票价格相关，那么，你就可以联合使用股票和期权来控制风险。两者之间的不同点在于，索普德尔塔对冲策略的目标是，在假设作为基础资产的股票的价格不会发生大幅度变化的情况下，保证投资者会获得稳定的收益。这种方法虽然对风险进行了控制，但是它无法完全消除风险。实际上，如果资本资产定价模型的推理是正确的，你不能做到在消除风险的同时仍然获得显著的收益。而布莱克的方法是寻找一个由股票和期权组成的无风险投资组合，然后用资本资产定价模型来论证这个投资组合可以获得无风险收益。如今，布莱克这种用股票和期权创建一个无风险投资组合的策略被称为动态套期保值策略（dynamic hedging）。
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布莱克曾读过库特勒关于市场随机性的论文集，他十分熟悉巴施里耶和奥斯本关于随机游走假说的研究。因此，他能够建立模型来模拟基础资产股票的价格是如何随着时间的变化而变化的。鉴于他已经找到的期权与股票之间的关系，反过来，这使得他能够弄明白期权的价格将如何随着时间变化而变化的。一旦布莱克发现了股票价格、相应的期权价格以及无风险利率这三者之间的本质联系，接下来，仅仅需要几步代数运算，把股票的风险溢价和期权的风险溢价联系起来，就可以推导出计算期权价格的公式。但此刻，他却卡在了这个数学问题上。他推导出的这个公式是一个复杂的分式，这个方程所描述的是期权价格变化的速度和股票价格变化的速度之间的关系。尽管布莱克受到过良好的物理学和数学训练，但是，他所具备的数学知识还是不足以帮助他解决这个问题。
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经过了几个月的苦苦挣扎，布莱克选择了放弃。他没有向任何一个人透露过有关期权的这个问题，以及他得到的不完整的答案。直到1969年的年末，斯科尔斯向他提起自己在麻省理工学院的一个研究生对期权定价很感兴趣。斯科尔斯开始怀疑是不是可以用资本资产定价模型来解决这个问题时，布莱克拉开了他的办公桌抽屉，从里面抽出一张纸，上面写着的正是那个重要的公式。从那时起，两人就开始为破解这个难题同心协力、并肩作战。1970年的夏天，他们终于攻克了这个难题。当年7月，布莱克–斯科尔斯公式在斯科尔斯牵头组织的一次学术会议上首次登台亮相，这次会议由富国银行赞助承办。与此同时，斯科尔斯在麻省理工学院的一个新同事默顿也得到了相同的微分方程以及相同的答案，虽然他的研究起点和布莱克以及斯科尔斯截然不同。默顿本身是个训练有素的工程师，后来，他却选择了进一步攻读经济学博士学位。由于这两种不同的方法给出的答案是一致的，布莱克、斯科尔斯和默顿坚信他们正在进行一项伟大的事业。
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布莱克–斯科尔斯公式
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布莱克和斯科尔斯在攻克这个难题后不久，就向《政治经济学杂志》（Journal of Political Economy）提交了他们的论文。这本杂志是该领域中最权威的出版物之一。这篇论文没过多久就被“枪毙”了，并且杂志社没有给出一丁点儿的理由。由此可见，它甚至压根儿就没有被认真审核过。布莱克和斯科尔斯又尝试了一次，他们把稿子投给了《经济学与统计学评论》（Review of Economics and Statistics）。稿子再一次被迅速地退了回来，而且依然没有人告诉他们这篇论文的问题到底出在哪里。幸亏当时默顿推迟了将他发现的另一种方法投稿发表的计划，这样布莱克和斯科尔斯的发现才得到了公正合理的评价。
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虽然布莱克和斯科尔斯在早期遇到了许许多多的挫折，但是，他们注定不会长年累月地待在默默无闻的苦行僧队伍中。他们备受学术界、金融界以及政治界各种权威力量的青睐。一些当时在学术界非常有发言权的大佬们也乐意出手干预此事。当他们的论文再次遭到拒绝时，芝加哥大学的两位教授，尤金·法玛和默顿·米勒（Merton Miller）敦促《政治经济学杂志》重新审核这篇论文。这两位教授都是当时最具影响力的经济学家，也是正在兴起的芝加哥学派的领军人物。1971年8月，杂志社终于决定同意将这篇论文“修改后予以发表”。
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同时，布莱克也引起了芝加哥大学的注意。那里的经济学家们对他和斯科尔斯对期权问题的研究成果以及他们在富国银行论坛上的表现都非常熟悉，布莱克在那次会议上的一举一动都被他们看在眼里。几年之前，也就是在1967年的时候，布莱克曾跟着特雷诺来到芝加哥，目的是向一群学术界的前辈们展示他们的共同研究成果。芝加哥的经济学家们不需要时髦的杂志来帮助他们鉴别年轻有为的学者，他们只有在亲眼所见之后，才会承认某个学者是不是天才，显然，布莱克是个天才。因此，在1971年5月，他们为布莱克提供了一份工作。此时此刻，距离布莱克离开研究生院已经有7个年头了，他仅仅发表了4篇论文，并且只有两篇和金融相关。他虽然拥有一个博士学位，但完全在另一个不相干的领域。然而，这些都无足挂齿，芝加哥大学铁了心要布莱克前去报到。
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在芝加哥大学工作并不是因为布莱克的研究多么重要，而是另有玄机。那里的教员们多多少少知道一些内部消息：期权将会成为一个重大研究课题。因此，一个可以让投资者用来给期权定价的公式将是研究的重中之重。以芝加哥为中心，美国以及全球的两大政策变革也正在研究中，很快，它们将会在金融衍生品领域引发一场翻天覆地的革命。将布莱克这样的人物搜罗到自己的旗下，一定会有助于研究的深入。
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第一个重要的变革发生在1971年10月14日，当时距离布莱克来到芝加哥仅仅几个星期的时间。美国证监会（SEC）批准了芝加哥期权交易所（CBOE）开张，它成了美国历史上第一个期权交易所。期权在美国存在大约有几百年时间，至少从19世纪中期就开始出现了，但它通常是以权证的方式出现的。但是，在此之前，期权从未在公开市场上进行过交易。芝加哥的经济学家们花了数年的时间鼓动美国证监会为期权公开交易扫除障碍，终于，1969年，它们说服了芝加哥期货交易所（CBOT）成立一个委员会来讨论实现这个目标的可能性。这个委员会的主席是詹姆斯·洛里（James Lorie），他当时是芝加哥大学商学院的一名教员。后来洛里和米勒两人在撰写一份有关期权交易的公众影响力的报告中起到了关键作用，这份报告后来成为了芝加哥期货交易所在1971年3月提交给美国证监会的一份提案的重要组成部分。
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建立芝加哥期权交易所的提议和布莱克-斯科尔斯模型的论文都各自在酝酿成熟之中；两年之后，芝加哥期权交易所正式开张交易，又过了一个月，有关布莱克-斯科尔斯模型的文章也发表了。芝加哥期权交易所开张的首个交易日，有以16只股票为基础资产的900个品种的期权在公开交易。紧接着，交易量以一种令人目瞪口呆的速度不断攀升：1973年一年，就有100万个品种的期权上市交易，到1974年10月，期权交易所就出现了单日期权交易数量多达4万笔，常规交易量超过3万笔的景象。不到10年，这个数字就会突破50万笔。并且，其他交易所的竞争也接踵而来：打头阵的是美国股票交易所，它宣布即将开始进行期货交易，接着是宾夕法尼亚及太平洋股票交易所。1977年1月，欧洲期权交易所紧随其步伐，在荷兰阿姆斯特丹成立，它所模仿的是芝加哥期权交易所的形式。顷刻之间，期权交易成了炙手可热的大买卖，至少在最初的时候，投资者们都如饥似渴地拼命学习一切有关这种新出现的金融工具的知识，唯恐落在别人后面。至少在金融界，斯科尔斯、布莱克以及默顿一下子成了家喻户晓的名字。
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