1901年(明治34)10月，常楠经营的贩酒店在胜浦开设了分店，熊楠借此机会从和歌山乘船去了胜浦。
他首先居住在汤川村，专心于采集海藻和淡水藻，之后搬进那智的大阪屋旅馆，依然是每天采集菌类标本。寒冬之日，在那智大瀑布下，他遇到了曾经在日本邮船工 作，后来成为他的弟子的小畔四郎。此后，小畔不仅把出海时采集到的标本送给熊楠，在经济上也提供了不少援助，他还介绍自己的好友上松蓊给熊楠，两人一起从 物质和研究上支援着熊楠。
这期间还出现了不少趣事，熊楠采集的药用植物被高价收购，于是在自己庭院中种了一些，来看的人络绎不绝，一时传言四起，甚至有人放弃农作物而选择种植药用 植物，结果却找不到买主，来怪罪熊楠的事情也时有发生。
在胜浦•那智采集标本4个月之后，因为要治疗牙齿，熊楠返回和歌山。1902年(明治35)5月，再次返回那智的途中，他顺便到了田边，见到昔日好友-眼 科医生喜多幅武三郎。
在喜多幅家逗留期间，他看望了居住在田边、先父的熟人多屋寿平次，以此结识了多屋家的四男胜四郎，同年6月1日，在胜四郎的引领下他来到位于田边湾的「神 岛」。27年后，正是在这里，熊楠迎接了前来巡游的昭和天皇。
从6月开始，他在铅山村(白砂海滩)汤崎的温泉旅店逗留了3个月，足迹踏遍濑户村、铅山村、富田滨、椿等地方。10月返回田边，与泉治平(摄影师)，汤川 富三郎(旅馆经营者)，川岛草堂(画家)等人交往甚密，也就是在这个时候，他对多屋家的次女产生感情。
12月上旬，熊楠从田边登船到达串本，在大岛•潮岬等地采集标本，这时他还拜访了留美时认识的古座川町的佐藤虎次郎(旧姓:茂木虎次郎)夫人的家乡。之后 熊楠重返那智，风雨无阻，早出晚归，走遍胜浦、汤川、那智等地，采集昆虫和植物标本，绘制彩色图谱，阅读『Roussean自忏文』、『buruta- ku传』、『荣华物语』等书籍，完成了与Dickens合译的『方丈记』草稿，校对Dickens著作『日本古文篇』，再次开始给『Nature』 『Notes and Queries』杂志投稿，发表了多篇论文。
熊楠在熊野的大自然中不断追求着「心界和物界」的交流，与土宜法辰火花四溅地探讨着宗教、生命与自然，同时他还完成了在英国就构想过的对「燕石考」的增 补。
整整3年，他完成了21个月的熊野植物调查，采集菌类标本1065袋，绘制图谱464页，淡水藻标本541种，咸水藻标本311种，这些成果在他的日记中 都有记载。
1904年(明治37年)10月6日，他离开胜浦，一边做途中采集，穿越大云取、小云取、通过川汤和中边路走到了田边。
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