Вооружившись этими идеями, Пастер вернулся к изучению испорченного вина. Исследовав вино, он обнаружил в нем бактерии. Теперь он мог сказать производителям вина: «Эти крошечные, похожие на палочки тельца (бактерии) являются причиной болезни ваших вин. Они попадают в вино из воздуха, и если условия в вине оказываются для них благоприятными, то они начинают размножаться и расти, то есть вызывать нездоровую ферментацию так же, как дрожжи вызывают здоровое брожение». Далее Пастер показал, что микроорганизмы, вызывающие болезнь вина, можно убить нагреванием. Процесс нагревания до температуры, достаточной для того, чтобы убить бактерии, но недостаточной для того, чтобы испортить напиток, называют теперь пастеризацией. В наши дни пастеризации по большей части подвергают молоко. После того как было установлено, что инфекционные болезни человека, по сути, ничем не отличаются от «нездоровой ферментации» вина, было также обнаружено, что молоко часто бывает источником заражения туберкулезом, брюшным тифом, септической ангиной и другими болезнями.

Следующим объектом внимания Пастера стала болезнь шелковичных червей. Так же как в случае болезни вина, болезнь шелковичных червей была для Франции серьезной экономической проблемой, так как производство шелка было одной из главных отраслей промышленности Франции начиная с эпохи Генриха IV. В 1849 году среди шелковичных червей разразилась настоящая эпидемия, вследствие которой ежегодные доходы от продажи шелка уменьшились с пяти миллионов долларов до трети миллиона. Шелкоткацкая промышленность всего мира оказалась под угрозой уничтожения, ибо из Франции болезнь распространилась на Испанию, а оттуда перекинулась на Турцию, Сирию и Китай. По просьбе правительства Франции Пастер занялся изучением причины болезни. В течение пяти лет Пастер работал над этой проблемой, применяя трудоемкие и кропотливые научные методы. В конце концов он открыл, что шелковичные черви страдали двумя инфекционными болезнями; в обоих случаях были предложены профилактические меры – и отрасль была спасена.

В течение всех пяти лет Пастера нещадно критиковали за медлительность; но, несмотря на критику и тяжелую болезнь, он продолжал упорно работать. За то время умерли две дочери Пастера, а сам он был частично парализован. Французское правительство обеспечило его первоклассной лабораторией и положило жалованье в пятьсот долларов в год. Эта забота помогла ему выдержать превратности судьбы, но наибольшее удовлетворение принесло ему полученное в то время письмо Листера. Листер ввел в хирургическую практику антисептику и тем самым произвел в хирургии революцию. Листер писал Пастеру, что антисептика стала приложением открытых им причин брожения и порчи вина. Листер считал, что раневая инфекция возникает по той же причине, что и болезнь вина.

Только в 1875 году Пастер наконец принялся за изучение заразных болезней животных. Так же как в случаях болезней вина и шелковичных червей, тому были веские экономические причины.

Во Франции, среди овец, разразилась эпизоотия сибирской язвы. Было известно, что болезнь вызывается сибиреязвенной бациллой, но средств предупреждения эпидемий в то время не существовало. За решение этой проблемы и взялся Луи Пастер. Работая с сибирской язвой, Пастер сделал единственное в своей жизни случайное открытие. То было открытие первостепенной важности, так как не только привело к обнаружению средства профилактики эпидемий сибирской язвы, но и открыло путь к созданию вакцин для борьбы с другими инфекционными болезнями. В то время Пастер изучал также птичью холеру. Микроорганизм выделили и выращивали в бульонной культуре. Для того чтобы поддерживать активный рост бацилл, бульон приходилось часто менять. Если этого не делать, то бактерии отравляются собственными выделениями так же, как дрожжи отравляются выделяемым ими алкоголем и со временем теряют активность и перестают размножаться. Пастер возобновлял культуры, перенося небольшое количество микробов из старого бульона в свежий. Потом несколько капель зараженного бульона помещали на хлеб и скармливали курам, которые неизменно погибали от холеры. В ходе одного эксперимента, по счастливой случайности, курам скормили бациллы из старой культуры, среду которой не меняли много дней. К удивлению сотрудников пастеровской лаборатории, эти куры не подохли; правда, они несколько дней болели, но потом выздоровели. Пастер решил накормить их бациллами из свежего бульона. Куры, получившие ослабленные бактерии, не заболели от смертоносных бацилл, вскормленных на свежем бульоне. Куры приобрели иммунитет, переболев инфекцией, вызванной ослабленным штаммом холерных бацилл. Пастер много раз повторил опыт с неизменным результатом. Таким образом был установлен принцип бактериальной вакцинации.

После этого Пастер использовал этот принцип для разработки вакцины против сибирской язвы у овец. Для этого выращенные в культурах сибиреязвенные бациллы затем ослабляли таким же способом, что и бактерии птичьей холеры. Ослабленные бациллы вводили овцам. Овцы выживали и становились невосприимчивыми к вирулентным штаммам возбудителей сибирской язвы. Пастер объявил о своем открытии и сразу столкнулся с мощной оппозицией. Общество потребовало публичной демонстрации метода, и Пастер принял этот вызов.

Стадо из пятидесяти овец было разделено на две группы по двадцать пять животных каждая. Двадцати пяти подопытным животным ввели культуру ослабленной сибиреязвенной бациллы; двадцати пяти животным из второй группы не вводили ничего. Спустя некоторое время животных обеих групп заразили вирулентным штаммом возбудителя сибирской язвы. Сравнение смертности в обеих группах сразу должно было показать, насколько ценен такой метод вакцинации. 2 мая 1881 года в Пуйи-ле-Фор собралась огромная толпа овцеводов, ветеринаров и врачей. В их присутствии Пастер ввел вакцины двадцати пяти овцам первой группы. В большей дозе вакцина была им введена 17 мая. Через две недели животным обеих групп ввели вирулентный штамм бациллы. 2 июня снова собралась толпа, чтобы своими глазами оценить исход опыта. Все овцы, получившие вакцину, были живы; все овцы контрольной группы погибли.

Открытия Пастера принесли неоценимую пользу винной, шелкоткацкой промышленности и овцеводству. Английский биолог Хаксли по этому поводу сказал, что «одних этих открытий с лихвой хватило бы на то, чтобы покрыть убытки от репараций в пять миллионов, которые Франции пришлось выплатить Германии в 1870 году». Но работа Пастера на этом не закончилась. Теперь перед ним стояла еще более трудная проблема – разработка приложения открытых принципов к профилактике заболеваний человека. Для этой цели было выбрано бешенство, или водобоязнь. В то время эта болезнь встречалась у животных намного чаще, чем в наши дни, и нередки были случаи заболевания людей. Несмотря на то что как причина смерти бешенство встречалось очень редко, люди испытывали перед ним буквально суеверный страх. От других инфекционных болезней был шанс выздороветь, но бешенство неизбежно приводило к смерти. В ходе длительной серии экспериментов Пастер установил, что вирус бешенства фиксируется в нервной системе. Ученый не стал выделять микроорганизм в чистом виде, собственно говоря, с уверенностью выделить его невозможно и сегодня, и поэтому не мог получить вакцину – то есть ослабленный штамм в бульонной культуре, – как это было сделано в случае птичьей холеры и сибирской язвы. Пастер выращивал вирус в нервной системе живых кроликов. После того как кролики погибали от бешенства, их спинной мозг высушивали и тем самым ослабляли вирус. Затем высушенный спинной мозг измельчали и взвесь вводили здоровым кроликам. После этого животные становились иммунными к истинному бешенству. При заражении бешенством болезнь проявляется по прошествии инкубационного периода длительностью три недели или больше. Иммунитет после введения вакцины развивается намного быстрее. Следовательно, профилактика бешенства возможна даже в тех случаях, когда заражение уже имело место.