一個初夏的早晨，弗來明照例進行常規觀察。突然，他的目光凝聚在了一瓶被汙染的培養基上，原來長得很旺盛的葡萄球菌現在隻剩下稀疏的幾株了，取而代之的卻是一片綠色的細菌（圖4-4）。這就怪了，難道是綠菌把葡萄球菌殺死了？弗來明馬上把這種綠菌進行純化培養，然後把它接種到葡萄球菌皿中，結果葡萄球菌慢慢地死掉了。
這該是一種多麼有意義的發現啊！
凶狠異常的葡萄球菌，現在被來自空氣的不速之客——綠色黴菌製服了。
我們設想一下：一天早晨，弗來明在揭開培養皿蓋的同時，一種名叫青黴菌的細菌闖了進去，又被弗來明尖銳的目光發現了，進而發現青黴菌可殺死葡萄球菌。
這是機遇嗎？也許是的，可是曆史上曾經有過多少類似的機遇啊！
蘋果曾落到千百人的頭上，而隻有牛頓從中發現了萬有引力定律；教堂裏的吊燈，日日夜夜都在不停地搖晃，而隻有伽利略才從燈的搖動中看到了著名的擺動定律。
弗來明也一樣。幾乎在每個細菌實驗室裏，來自空氣中的微生物都不止一次地落到培養皿中，可隻有弗來明才注意到這種來自空氣中的黴菌能殺死病菌的重要現象。
這真是機遇嗎？不！
機遇隻偏愛那些有準備的頭腦。免疫反應
人對於某種疾病有天然的抵抗力，這是很明顯的。例如，麵臨同樣嚴重的傳染病，有些人隻輕微發病，也有些人會生場大病，而另外有些人則會因此喪命。人類對某些疾病也可能具有完全免疫的能力，這種能力可以是先天的，如白血球吞噬病毒的事情，也可以是後天獲得的，比方說，一個人隻要患過一次麻疹、流行性腮腺炎或水痘，就可以終身免疫。
上述三種病症碰巧都是由病毒引起的，但它們隻引起比較輕微的病症，很少使人死亡，即使其中最厲害的麻疹，通常也隻是使小孩產生輕微的不適而已。人體是如何戰勝入侵病毒的呢？戰勝後又是如何加強自身的防衛力量使戰敗的病毒不再入侵的呢？在解決這些問題的過程中，發生了一段感人肺腑的現代醫學科學插曲。敘述這個故事之前，我們必須先追溯人類征服天花的曆史。
18世紀末，天花是一種令人聞風喪膽的疾病，不僅因為它會奪取人的生命，而且因為它還會在病愈者的臉上留下永不消退的瘢痕。
早在17世紀時，土耳其人就開始故意用溫和型天花感染自己。他們的作法就是在自己的皮膚上抓出傷口，再從感染輕微天花者身上的水泡裏取出液體，塗在傷口上。土耳其人的這種作法雖然冒險，一不小心便會麵目全非甚至死去，但天花實在太恐怖，人們隻好冒險一試以免受其害。
在英國格洛斯特郡，某些鄉下人對於如何躲避天花另有一套辦法。他們相信：感染牛的牛痘會使人同時對牛痘和天花具有免疫力。當地一位名為琴納的醫生認為鄉下人的“迷信”有一定的道理。他注意到：擠牛奶女工特別容易感染牛痘，但特別不容易感染天花。
會不會是因為牛痘與天花很相像，所以人體具有抵抗牛痘的能力之後能抵抗天花呢？琴納為驗證這個想法做了一個非常著名的實驗：他從一位牛奶女工手上的牛痘水泡取出汁液，給一名8歲兒童接種，2個月後，再將天花接種到該孩子身上。這個孩子果真未患病，他對天花免疫了。
琴納稱這個方法為種痘。種痘立即如野火般地傳遍整個歐洲。
在種牛痘成功後的一個半世紀裏，人類一直在努力尋找類似的治療方法，以對付其他嚴重疾病。可惜的是，人類在這條道路上並無任何進展。直到巴斯德在多少有點偶然的情況下，也發現將微生物毒性減弱可以使一種原本嚴重的疾病變得輕微，人類才又向前跨出一大步。
巴斯德用一種引起雞霍亂的菌為實驗材料。他將菌液加以濃縮，使它的毒性加劇，隻需在雞的皮下注射一點菌液，就可使雞在一天之內死亡。有一次，他用已經培養了一星期的培養液注入雞體內，出乎意料之外，雞的病情輕微而且很快就複原了。巴斯德認為那次的培養液已壞了，於是他重新製備了一批劇毒培養液。但是，這次新的培養液卻未能使那些注射過“失效”培養液的雞得病。很明顯，雞在感染毒性減弱的細菌之後，已具有抵抗未減毒細菌的能力。
就某方麵來說，巴斯德是為雞的“天花”製造了人工“牛痘”。雖然這個實驗與牛痘毫不相幹，但巴斯德仍然稱它為種痘，以表明琴納的理論對他的幫助。從那時起，人們就普遍地用種痘來表示對任何疾病的接種，而把用來接種的物質稱為疫苗。
疫苗究竟是怎樣抵抗疾病的呢？這個問題的答案可能會給我們一把了解免疫的化學過程的鑰匙。
半個多世紀以來，生物學家早已知道抗體是人體能抵抗感染的最主要因素。病毒，實際上幾乎任何一種異物，一旦加入機體的化學過程就稱為抗原。抗體是人體製造的一種抵抗特定抗原的物質，即抗體與抗原結合，使抗原無法發生作用。
一種抗原究竟怎樣引起一種抗體的呢？皮·埃爾利希認為，身體內平時有少量的各種可能需要的抗體存在，隻要入侵抗原與合適的抗體產生反應，通過結合，抗體能夠將毒素中和，使毒素不能參與任何有害於身體的反應，身體就會供給更多的這種抗體。雖然某些免疫學家仍篤信這一理論或其修正版，但這種說法頗令人懷疑。因為動物似乎不可能準備好千千萬萬種抗體以對抗各種抗原。
另外有些人則認為，身體內存在著一般性蛋白質分子，這些蛋白質分子可以改變形狀與抗原結合。也就是說，抗原充當了抗體成型的模板。1940年，泡令提出了這種理論。他認為，各種抗體隻不過是同一基本分子的各種不同形式而已，所不同的是折疊的方式。換句話說，抗體會隨抗原而改變它的形狀，就像手套可隨手形改變一樣。
隨著蛋白質分析技術的進步，1969年，由埃德爾曼所領導的科學家小組終於研究出由1000多個氨基酸組成的一種典型抗體的結構，埃德爾曼因此獲得1972年諾貝爾醫學與生理學獎。
通過結合，抗體能夠將毒素中和，使毒素不能參與任何有害於身體的反應，抗體也可以與病毒或細菌表麵上的一些區域結合。假如一個抗體能夠同時與兩個不同的點結合的話，那麼抗體就可以引起凝集反應，使兩個微生物粘在一起而喪失繁殖或入侵細胞的能力。
抗體的結合會對參與結合的細胞產生標記作用，使吞噬細胞比較容易將它吞食掉。此外，抗體的結合可能促使補體係統更活躍，因而使補體係統能夠利用酶在入侵細胞的壁上穿孔，將入侵細胞消滅。