德国一直是微生物猎手的大本营，但其他国家也仍然保有一席之地。比如英国，因为拥有庞大的海外帝国，所以对热带疾病格外感兴趣。对于戴维·利文斯通（David Livingstone）这样的人来说，熟知疾病既是生存所必需，也是出于帮助他人的愿望。

利文斯通一边进行医学研究，一边开展各类探险活动。他1813年出生于苏格兰，家中共有七个孩子，与父母一起挤在他父亲所在工厂的一间出租屋里。利文斯通从10岁开始就与父亲一起去厂里工作，不过他还是继续着自己的学业，一面上夜校，一面自学或向父亲学习。23岁时，利文斯通已经存够了上医学院的钱，同时也在受训成为一名传教士。他感到宗教与科学互为补充，两者都一样，属于上帝的工作。1840年，27岁的利文斯通在这两个领域都合格了。

利文斯通当牧师并不在行，却成了优秀的传教士。这部分源于他的谦逊，因为他不会不管人们感不感兴趣，一味向他们宣扬福音，而是从观察与探索开始。维多利亚瀑布旁树立着他的一尊雕像，上面刻着一句铭文：“基督教、商业与文明。”这在今天看来平淡无奇，甚至有点儿傻气，但对于利文斯通来说，这些文字鲜活而真实，意味着建设社群、开展交流，从而实现救赎。医学对这项事业至关重要，它一方面能提供援助、赢得友谊，另一方面也是自身生存之必需。当时欧洲对非洲的探索除了受限于外交困难之外，疾病肆虐也是一个问题。下文是利文斯通关于如何在疟疾下生存的指导，摘自他1865年所写的《赞比西河考察记》（Narrative of an Expedition to the Zambesi）：

有一个药方，是将6到8格令药喇叭树脂、同样重量的大黄、甘汞和奎宁各3格令制成4粒药片，与小豆蔻酊一起服用，能在5到6个小时内缓解所有症状……在用药期间或用药后，每隔2到3小时就要大剂量使用奎宁，直至出现耳聋或金鸡纳中毒现象。至此，治疗便完成了。只有在发生无法控制的呕吐时，我们才会完全无能为力。

利文斯通使用的奎宁剂量很大，这本来足以让他比同侪更成功，但他和他的妻子、女儿都死于疟疾。他1865年记录的这张药方里含有这么多种原料，这就提醒我们，当时的化学家还没有改革治疗方法。其中唯一有效的成分是奎宁，而其他原料都是用来造成腹泻的，有害无益。

在这之前，利文斯通曾于1858年3月22日给《英国医学杂志》（British Medical Journal）写了封信，这封信也在5月1日正式刊出。当时他正在“珍珠号”轮船上驶离塞内加尔海岸，并在信中向杂志记者道歉，因为他太过繁忙，以至于未能更早告诉他们“我想到用砒霜来治疗一种被采采蝇叮咬后导致的疾病”。他指的是一种叫作“那加那”（nagana）的疾病，看起来和疟疾很相似，但没法被奎宁治愈。利文斯通描述了一次机会性的动物实验，对象是一匹被采采蝇反复叮咬、患病后被丢在一旁等死的母马。利文斯通写道：“我把两格令砒霜混在一点儿大麦里，每天喂它吃下，坚持了一个星期。它的皮毛变得油光水滑。我想我已经治好了这个可怜的家伙。”

虽然一开始有些好转的迹象，但这匹马还是没能痊愈，在几个月后便死去了：

我又试了一次砒霜，但这匹母马已经骨瘦如柴，对大麦连碰都不碰一下。当我想要哄它吃下时，它那温和的眼睛哀求一样地看着我，意思明显是说：“我亲爱的朋友，我宁可死于疾病，也不想死在医生手里。”于是，我没有再强迫它。

这匹马死去时已经病了6个月，这让利文斯通相信，砒霜确实延长了它的生命。

他由此提出了砒霜疗法。这倒并不是什么新鲜事物，早在1786年，英国就已使用，不过人们不是用它治疗特定的疾病，而是作为全效的保健品。使用砒霜的人会因慢性中毒而死，但他们却误以为它能帮助治疗发烧、疟疾、头疼以及一系列其他病症。这些所谓的疗效都是无稽之谈。（砒霜会破坏面部的毛细血管，这让人们的面颊呈现出一种“健康的光泽”。）

利文斯通对砒霜疗效的观察实际上也落入了类似的医学直觉陷阱，他所看到的与其说是事实，不如说是种乐观精神。这匹母马拒绝吃下含药大麦或许是明智之举，比起死于砒霜，死于疾病要舒适得多。砒霜确实能杀死引起这种疾病的寄生虫，但也会将得病的马或者人一并杀死。

戴维·布鲁斯（David Bruce）19世纪90年代出生在澳大利亚，并在苏格兰长大。他原本想要成为一名职业运动员，但十几岁时一场严重的肺炎让他转而从事医学。他娶了一位同事的女儿——一个与他在科学上志趣相投的女人，随后参加了军医部队。一次，这对夫妇被派驻到马耳他，从而有机会追随两人共同的偶像：科赫。当地有一种能感染牛羊和人的少见疾病，叫作马耳他热。他们试图找出这种疾病的病原体，并在以苯胺染料龙胆紫对被感染的血液染色后，最终找到了它。

在科赫的实验室工作一段时间后，这对夫妇被派驻到非洲。他们前往当时的祖鲁兰（Zululand），去调查当地的那加那病疫情。在那里，那加那病毁灭了祖鲁人赖以生存的畜群，也感染了其他动物。戴维·布鲁斯这样描述道：

这匹马直瞪双眼，眼睛和鼻孔都冒出水气……在这期间，它变得越来越憔悴，看上去麻木呆滞，低垂着脑袋，它的皮毛变得粗糙，并有多处稀疏……到了重病期，这匹马便完全是一副可怜的模样。它简直像是用稻草扎成，覆盖着一层粗糙的、稀稀落落的毛发……最后，它倒在地上，精疲力竭地死去了。

布鲁斯夫妇使用他们花了很长时间学到的染色技术，在被感染动物的血液中发现了一种像蠕虫一样的寄生虫。他们证明，这就是疾病的罪魁祸首，通过采采蝇的叮咬传播。为向他们表示敬意，这种寄生虫被命名为布氏锥虫（Trypanosoma brucei）。

睡眠病——或称“非洲昏睡症”——从14世纪起就已为欧洲人所知。19世纪下半叶，这种疾病开始蔓延。据1876年一位法国医生报告，睡眠病当时在塞内加尔屠灭了多个村庄；而到了20年后，维多利亚湖畔也因它而荒无人烟。据估计，当时约有75万人因此病死。布鲁斯夫妇和来自意大利的康特·奥尔多·卡斯泰拉尼（Count Aldo Castellani）一起，从被感染者的血液中找到了一种类似的寄生虫。睡眠病和那加那病是同一种疾病的变种，都是由长不过一英寸的采采蝇叮咬传播。砒霜虽然对人体有毒，但布鲁斯夫妇证明它也能杀死锥虫。[1931年，这对夫妇在十几天里先后去世。戴维在临终时说道：“如果在我死后，还有人关注到我的科学研究，我想让人知道，玛丽的功劳完全不逊色于我。”]

到1901年，法国巴斯德研究所的研究员已经能够用锥虫故意感染实验小鼠，这至少为更方便地检验可能有效的疗法打开了道路。

埃尔利希已经证明，染料可以有选择地对某些细菌染色。他由此推断，在细菌表面存在与人体细胞不同的接收器，而如果能让毒素只通过这些地方进入，它们就能在不伤害携带者的情况下杀死细菌。在寻找此类功德无量的药物时，着色剂能提供一条具有思想与视觉双重愉悦的道路。“所以在一开始，”埃尔利希回忆道，“‘化学疗法’其实就是‘光谱疗法’。”埃尔利希创造了“化学疗法”一词，指用化学制品来治疗病人，他比任何人都更有资格创设这样一个词。

理论上，药物可以将细菌作为攻击目标，现在的问题是如何从理论的突破再进一步，找到应用实例。有些着色剂在注射到体内后会导致动物死亡，有些则只精准地给感染性的有机体染色，但完全无害。如果能将毒性与选择性绑定在一起，世界将会大不相同。

联合化学工厂（Vereinigte Chemische Werke）是一家德国化工企业，在20世纪初期开始销售一种基于砒霜的睡眠病药物。这种药物最早合成于1863年，但一直没获得什么反响。联合化学工厂认为这种药物很有潜质，于是在毫无证据的情况下，就声称它与已有的药物一样有效，而且毒性要低得多。他们称其为阿托西耳（Atoxyl），也是想充分表达这个意思[Atoxyl可以分拆为A（arsenic）-toxy（toxic）-l（less），即“比砒霜毒性小”。——译者注]。这家化工企业与埃尔利希之间一直有联系，可能正是他们给他寄了一份样品。埃尔利希在锥虫身上试验了一下，发现这种药物毫无用处，就将它抛到一边，去研究别的东西了。

1905年，埃尔利希读到一篇英国论文，其中指出阿托西耳对睡眠病确有疗效。埃尔利希检查了自己的工作，但并没有发现问题。他的错误在于直接将药物作用在已被分离出来的锥虫身上，在这种条件下，药物体现不出效果。但如果把药物用在被感染的动物身上，情况就不同了。巴斯德研究所让小鼠染上睡眠病的技术让他发现了一种奇怪的情形：如果单独对锥虫使用这种砷制剂，仍然不会有什么效果；但如果将它喂给活动物，药物便明显生效。他认识到，受检物质的生物活性只能在生物体内评定，而不能在试管之中。实验需要的工具不是玻璃器皿，而是生命。

不过，这种药物仍然缺乏足够的选择性，因此还不够安全。它会破坏感染性微生物，但也会引起耳聋和其他问题，这个代价过于昂贵，令人难以接受。“阿托西耳”的命名并不妥当，联合公司对其安全性的宣称也大错特错。埃尔利希证明，这些人搞错了这种分子的结构特性。在得到更精确的模型后，他开始思考是否有可能改进阿托西耳的结构及相应疗效，是否能以某种方法提升这种分子的选择性，既保持对睡眠病的治疗效果，又能对患病者更加安全。“如果可能，我们必须精确打击这种寄生虫。”埃尔利希说，“要这么做，就得学会用化学物质进行瞄准！”

埃尔利希想要让药物具有更高“治疗指数”（therapeutic index），即对寄生虫尽可能有杀伤力，而对宿主则要尽可能安全。附近的卡塞拉染料工厂（Cassella Dye Works）为埃尔利希提供了研究资金，作为回报，他同意授予他们专利权。埃尔利希让小鼠染上睡眠病，随后试验了上百种不同的染料，看哪种染料能杀灭引起疾病的锥虫。唯一一种见效的染料被称为那加那红（Nagana Red），它能扫清小鼠血液中的锥虫，但这个效果维持的时间不长，原先会在三四天后死去的小鼠，现在也不过能活五六天。埃尔利希让他在卡塞拉染料工厂——不久便成为赫希斯特公司（Hoechst）的一部分——的联络人对这种染料进行调整，指出这样可以使其更好地被动物吸收，从而提升疗效。结果正如他所料，所获得的新染料“锥虫红”（Trypan Red）确实效力更强。在研究热情与孤注一掷的心态驱动下，它开始被应用于人体。但它的选择性还是不够强，在有效杀死锥虫的同时，也会杀死病人。

1905年，当埃尔利希继续致力于研发睡眠病药物时，人们找到了梅毒的病因。梅毒螺旋体（Treponema pallidum）是这种新染色技术的最新发现，它对颜色的吸收很差，即使是在最鲜艳的着色剂的作用下，也仍保持着苍白的模样。除了这点，它与锥虫在许多地方都有相似之处。埃尔利希把所有用过的化合物都拿了出来，逐一试验对梅毒的效果。睡眠病是很重要，但对于发达国家来说还不算什么大问题，但梅毒就不一样了。

起初这一工作进展缓慢，因为梅毒的唯一动物模型是类人猿，而要在这种动物身上进行操作十分费时费力。但在1909年，生物学家秦佐八郎（Sacachiro Hata）从东京来到埃尔利希处工作，他找到一种方法让兔子感染上梅毒，从而加快了工作进程，也提高了操作可行性。在用埃尔利希的第606号药物进行测试时，秦佐八郎发现这种药物虽然在两年前对睡眠病无效，现在却对梅毒起了作用。

埃尔利希坚持对第606号药物——或称撒尔佛散（Salvarsan）——进行广泛的动物实验，来确保它的毒性足够小，对病人能利大于弊。他想要的是魔法子弹，所以要确定自己造出的不会是铅散弹，不会破坏所及之处的所有东西。当他最终确信之后，便从1910年开始四处发放样品，以交换每名受治疗者的全部病案信息。梅毒通过性传播，是种难以被治愈的慢性病，最终还会致命。在100年前，它的地位大致相当于抗反转录病毒药物研发出来之前的艾滋病，而如今艾滋病已经在药物的作用下得到了控制。梅毒病人在大脑和脊髓受到感染后，就会产生一种名为麻痹性痴呆的症状。撒尔佛散对这一阶段的病人的疗效不容置疑，宛如奇迹。（几年后，另一种类似的化合物被研发出来，专门用于治疗锥虫病，疗效同样显著。）

埃尔利希证明，药物的效果是由其分子结构决定的，他还提出了细胞表面受体的概念，即化合物用于选择特定目标的途径。然而科学无法不经由实验就准确预测一种药物的效果，撒尔佛散就是一例明证。而在检验阿托西耳时，连培养皿都不能满足需求；这项突破需要用到的是兔子，许多兔子。

一段时间过后，犹太复国主义者、化学家哈伊姆·魏茨曼（Chaim Weizmann）和埃尔利希见了一面，想就在耶路撒冷设立希伯来大学一事获得他的支持：

埃尔利希给我留下了难以磨灭的印象。他的身形矮小粗壮，却有着如被精雕细琢过一般的美丽头脑，眼睛里流露出我所见过的最有洞察力的目光，但又充满着人性的善良。埃尔利希知道我是个化学家，却不知道我来找他的目的，所以他一下子就把话题带到了他的研究上。他向我介绍他的几位助手（后来都成名了），特别是他的兔子和豚鼠。

由于这些动物的毛色和特性，它们本身就很有价值。除此之外，它们更是一把把钥匙，能打开认知世界的大门，发现让世界更加美好的方法。埃尔利希热爱它们。

苯胺染料产业不仅在德国和英国蓬勃发展，也蔓延到了新大陆。纽约周边的港湾和码头原本因盛产牡蛎、野生动物及其优美的风光而闻名，后来却受到严重污染，寸草不生。19世纪80年代，布鲁克林的居民留意到染料行业繁荣发展，对从海湾向内延伸的郭瓦纳斯运河造成了很大影响。他们“抱怨气味难闻，但更被这些色彩震撼。因为染料厂家的缘故，运河每天都呈现出不同色彩，并因此获得了一个昵称——‘薰衣草湖’”。

关于这一产业对健康的影响，有不少奇怪的迷信，而且不光是那些喜欢放大恐惧的人爱这么想。有的人无端认为所有来自染料产业的东西都不健康，也有人没来由地相信另一面。布鲁克林人带着他们患哮喘病的孩子来到薰衣草湖，让他们站在运河桥上，相信蒸腾的水汽具有治疗疾病的能力。

这两类人有的只看到坏处，有的只看到好处，他们的共同误区在于将全部结果都归因于一个本身具有两面性、临床表现也千差万别的事物上。弗里茨·哈伯（Fritz Haber，曾和本生一起在海德堡工作，和霍夫曼一起在柏林工作）和卡尔·博施（Carl Bosch）两位德国化学家在19世纪末20世纪初花了多年时间研发合成氨的技术，这意味着人们能够工业化制造肥料，让土地更加高产，从而使人们不再饥饿。但哈伯－博施法的首次使用并不是为了防止饥荒，反而助长了第一次世界大战的屠戮。早在1914年，德国就已经耗尽了作为炸药的核心成分的氨。但哈伯帮助战争又延续了4年，在此期间还研发了化学武器，并在西部前线亲自监督氯气的使用。他的妻子因为抗拒这种暴行，朝自己的心脏开了一枪。

有机化学就像医学一样，既能提供良药，又能带来伤害。如何区分与选择，才是难点所在。