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最后，塞麦尔维斯似乎失去了理智。他流浪于布达佩斯的街头，与妓女厮混在一起，穿得像个无业游民一样，整天喃喃自语。或许是由于长期持续的精神压力，或许是得了某种器质性精神疾病，也可能是由于梅毒的作用，总之，这位47岁的医生彻底疯了。在妻子的哄劝下，他回到维也纳，费迪南德·黑布拉（被称为皮肤病学之父）在维也纳火车站等着他，请他参观一所私人疗养院。他们最后把塞麦尔维斯带到了一家公立精神病院，将他强行约束和监禁。不到两周时间，塞麦尔维斯便于1865年8月13日去世。他的尸体被运到维也纳总医院。就在他工作过的太平间，在科勒什克曾躺过的解剖台上，医生对塞麦尔维斯进行了尸检。死因是什么？感染、败血症和胸部大量脓液——与他在20年前揭开谜团的疾病完全相同。大部分学者认为，塞麦尔维斯的致命感染来自拘禁期间所受到的创伤及开放性伤口，这对于19世纪疯人院里的患者来说并不罕见。塞麦尔维斯的人生结局是悲惨而具有讽刺意味的，他第一次向世人展示了洗手的价值，为消毒、抗菌以及病菌学说的广泛接受奠定了基础。
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1865年，塞麦尔维斯在维也纳的精神病院奄奄一息时，英国外科医生约瑟夫·利斯特正在千里之外的苏格兰格拉斯哥准备一个临床实验，尽管设计非常简单，但是意义却尤为深远。一个11岁的男孩来到格拉斯哥皇家医院就医，他被一辆马车撞倒，造成胫骨骨折。这是一例“复合性”骨折，即我们今天所说的开放性骨折，骨头穿透了皮肤。开放性骨折并发症的发生率一直高得惊人，往往需要截肢或导致病人死亡。骨折断端刺破皮肤时，会严重破坏软组织，使皮肤丧失活力，增加发生骨感染（骨髓炎）的可能性，皮肤的恢复过程也变得十分复杂。在1865年，几乎没有人想过受伤后伤口的溃烂是由病菌引起的；而约瑟夫·利斯特，通过与塞麦尔维斯无关的独立研究，已经在思考这种可能性，并准备自己证明这个理论是真的。于是，塞麦尔维斯在奥地利去世的前一天，外科消毒的试验在苏格兰开始了。利斯特并没有对男孩的腿部进行截肢手术，而是用石炭酸擦拭伤口，又将蘸取了石炭酸的纱布敷在伤口处。时间一天一天地过去，这个男孩的伤口慢慢地愈合了，骨头自己长合在一起，男孩的腿也保住了。或许“微动物”是真实存在的。
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1827年，约瑟夫·利斯特（见彩插7.3）在伦敦东部郊外的一个村庄出生，父母是贵格会教徒。利斯特具有贵格会家庭普遍的一些性格特征：勤奋、虔诚、心态平和、严肃认真。贵格会教徒对运动、狩猎和无聊的娱乐消遣都不感兴趣，而是专注于宗教、商业、教育和精神生活。约瑟夫·利斯特的父亲约瑟夫·杰克逊·利斯特（1786—1869年）是一名成功的葡萄酒商，同时他作为一名显微镜工作者，为科学做出了重要贡献。
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老利斯特是一位自学成才的业余科学爱好者，他结识了同为贵格会教徒的托马斯·霍奇金，这名年轻的伦敦医生在1832年描述了一种血液病[14] ，后来这种疾病以他的名字命名。[15] 老利斯特和霍奇金两人在显微术方面合作多年，几乎没有接受过正规教育的老利斯特，打破了150年来早期复式显微镜“不过是一个科学玩具”[16] 的局限，将显微镜观察变成一种重要的科学研究方式。在老利斯特对显微镜进行创新以前，由于“色差”问题，显微术的局限性很大，穿过镜筒的光线会出现色散，导致图像呈现出模糊的波纹，于是观察者无法做出准确的解释。但是，老利斯特的发明修正了失真的视觉效果，将复式显微镜变成一种引发医学革命的仪器，同时也燃起了儿子的求知欲，推动了他在未来的调查研究。历史上不乏这样的家庭，他们从观念上引导了后代的未来。通过制作当时最优质的显微镜，[17] 小利斯特的父亲实际上组建了能够改善儿子视野的光学仪器。
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虽然约瑟夫·利斯特在贵格会预科学校成绩优异，但他还是不能进入牛津或剑桥，因为这两所大学信奉英国圣公会教义《三十九条信纲》，而年轻的贵格会教徒是不可能接受的。1844年，16岁的利斯特进入伦敦大学学院（University College），这是一所“牛津剑桥级”院校，专门招收宗教信仰或者社会地位不符合牛津和剑桥的要求却表现出巨大潜力的学生。三年后，利斯特开始在大学学院的医学院学习，他将于1852年以优异的成绩毕业。
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利斯特入学时，家人送给他一台优质显微镜。在医学院就读期间，这位年轻的神童向医院学术委员会（Hospital Medical Society）提交了两篇论文，高瞻远瞩地讨论了“坏疽”和“显微镜在医学中的使用”，那时，大学学院还没有开设关于这两个课题的正式课程。[18] 史蒂夫·乔布斯在大学校园里讲个人电脑和随身听的未来时展现的洞察力也不过如此了。
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在人生的前26年，利斯特没有到过伦敦10英里以外的地方，然而对知识的不灭热望最终将他带到了伦敦之外的苏格兰爱丁堡，在詹姆斯·赛姆（James Syme）的指导下接受外科培训。利斯特谦逊内敛，而当时50多岁的赛姆固执严肃。不过或许他们“在对方身上看到了自己性格里被埋没的那一面，在无意识状态下对另一个自我暗自欣赏，两人结下了深厚的友谊”[19] 。利斯特在爱丁堡迅速成长为一名外科医生，将上个世纪英国外科学家的亨特式传统进一步发扬光大。在写给父亲的信中，利斯特说：“您无法想象我每天在研究医术的血腥屠宰场有多么享受。”[20]
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利斯特先被聘为赛姆手下的实习医生（霍尔斯特德外科住院医师的前身），一年半后，即1855年，他成为爱丁堡皇家医院的助理外科医师。在19世纪中叶，爱丁堡的医学和外科处于世界前沿水平。巴黎、柏林和维也纳的医生正在角逐世界第一的宝座，而爱丁堡的医生于1847年首次展示了氯仿麻醉剂，就在乙醚麻醉剂于波士顿面世不过几个月以后。晚年的利斯特曾回忆说，1846年12月，他在伦敦见证了欧洲的第一例乙醚麻醉手术，这一经历或许坚定了他要成为一名外科医生的决心。对病人痛苦的哭喊和抗议已经麻木的外科医生们，突然发现自己可以掌控病痛的折磨，从而为治愈疾病创造出新的可能性。《牛津英语词典》将“边界”（frontier）定义为“定居地带范围的极限，越过这里便是荒野”。人类在历史上第一次摧毁了清醒意识的边界，这激励着爱丁堡的利斯特和维也纳的比尔罗特去探索人体深处的荒野。
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由于约瑟夫·利斯特经常出现在赛姆家中，他渐渐与赛姆的大女儿艾格尼丝成了朋友，这对大家来说都是个意外。1856年，约瑟夫与艾格尼丝结婚了。在长达40年的婚姻生活中，他们没有子女，但是对科学的共同热爱，使艾格尼丝成为利斯特最重要的评审、编辑、研究助手和旅行伴侣。这对新婚夫妇前往巴黎、帕多瓦、博洛尼亚和维也纳旅行，拜访了伟大的思想家，参观了世界领先水平的医院。在他们回到爱丁堡之前，显微镜已经准备就绪。在维也纳时，利斯特来到维也纳总医院，见到了塞麦尔维斯以前的同事，不过不知道他们是否讨论了塞麦尔维斯的故事或其观察研究。
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在爱丁堡，利斯特全身心地投入工作和生活中，努力平衡着自己尚待成熟的外科手术实践、教学任务、赛姆的助手工作、新婚生活，以及最重要的正在蓬勃发展的研究实验室。多年来，他把实验室安置在自家厨房里，在艾格尼丝的帮助下，研究血液凝固、神经和肌肉纤维的生理特征、淋巴液的流动以及炎症。利斯特和艾格尼丝从当地的山野、公园和溪流中收集动物，从屠宰场采购动物器官，然后通过切片和染色，运用显微术对组织结构进行评估，并推测器官功能。1860年，利斯特夫妇向西移居到苏格兰格拉斯哥。接下来的十年间，利斯特的研究取得了重大发现。
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他全心投入对炎症的研究中。讲逻辑的学者已经推断出传染病不仅是由恶臭或有害的空气扩散的，而且是由生物体引起的。利斯特开始相信，伤口腐烂是由于空气中某种看不见的物质进入了开放性伤口。通过查阅英语、法语和德语的学术期刊，利斯特读到了雅各布·亨勒（Jacob Henle）的文章，这位颇具影响力的教授来自德国的哥廷根，他认为传染物必定是有机物，也就是说，是有生命的微观物质。
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性病一直是病菌学说支持者关注的课题。早期文艺复兴的科学家们永远无法推断出鼠疫、伤寒、天花或霍乱暴发的根源。人群的感染似乎总是随机的，在流行病学的分析工具出现之前，要确定流行病的来源实在过于困难。但是，每位欧洲医生都见识过淋病和疱疹，欧洲征服了西半球以后还碰到了梅毒。而大家也都知道，童贞者从来不会染上性病，不会像荒淫放荡之人（利斯特称其都有“纵欲倾向”[21] ）一样长出溃疡、疮痂、瘢痕、脓疮、疖子，或在私处留下种种气味难闻的腐烂秽物。因此，性病不可能 通过空气传播。这不像是生育的真相，需要天才头脑方能想到，性病是由于射精和性交过程中接触的体液携带了传染病的种子。性病的流行进一步证明了“传染性生物”是真实存在的。
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雅各布·亨勒在其1840年的经典文章《论瘴气与传染性》（“On Miasmata and Contagia”）中进行了一系列爱因斯坦式的“思想实验”，通过纯推理来思考流行病与大流行病。[22] 由于显微镜技术还十分有限，他运用自己的想象力来阐释病菌学说的基础，后来启发了他在哥廷根的优秀学生罗伯特·科赫。亨勒认为牛痘这种疾病，只要“一粒痘毒就能够引起全身皮疹”。[23] 亨勒还领先巴斯德一步，对葡萄酒的发酵进行了思考，并将其总结为“一种有机液体被植物体分解”[24] 的过程。在这两个例子中，意外结果的倍增和扩大表明存在有生命的有机生物 。某种自然的毒素或者有毒气体根本不可能以指数增长的形式散播到一个社群之中。既然增殖发生了，那就需要某种活着的物质在人体内进行自我繁殖。
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利斯特越发相信，化脓的手术伤口并非只是发炎和“愈合”，而是在腐烂、感染和坏死。他继续在厨房里对野兔和牛进行调查研究，以发炎的青蛙足为实验对象进行显微术评估，艾格尼丝也一直从旁协助。如果说利斯特是一个拥有着魔法显微镜的孤独天才，那么还需要一点推动力才能够帮助他实现重要的观念性飞跃。在印刷机发明和同行评审的科学期刊如《皇家学会哲学汇刊》形成之前，孤身一人的专家永远无法“看得更远”，但是，信息共享的革命使天才之间产生了联系。1865年，在格拉斯哥，利斯特的化学系同事建议他读一下路易·巴斯德在《科学院报告》（Comptes Rendusde l’Academie des Sciences ）上发表的关于啤酒发酵和葡萄酒发酵的文章。于是，利斯特这位在苏格兰工作的英国外科医生，坐下来开始阅读巴黎化学家的法语出版物，此举将为外科学带来永久性改变。
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人们普遍认为路易·巴斯德（1822—1895年）是微生物学之父，他在发酵、显微术、疫苗接种和细菌学领域进行了大量的开拓性研究。作为一名化学家（而非医生），巴斯德是最早使用显微镜为人类造福的科学家之一。在一篇发表于1855年的早期文章中，巴斯德对变质牛奶的乳酸形成进行了研究，他猜测自己所观察到的“芽殖生物”是发酵的活性因子，类似于酒精发酵中“自我复制的微型生物”。[25] 在发表这篇决定其未来职业高度的文章时，巴斯德新任里尔大学（位于法国和比利时边境）的科学院院长，不久后，当地的一家甜菜酿酒厂找到这位化学家并告诉他，一种神秘的灾难正威胁着当地的啤酒行业和葡萄酒行业。
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刚刚来到里尔的巴斯德听完这个“酒汁发酸发黏而无法使用”[26] 的故事后，没有求助于化学试验，而是选择了显微镜观察。或许那位酿酒商听说过巴斯德以前发表的关于牛奶变酸的文章，但当时还没有细菌学家。巴斯德教授收集了变质的甜菜酒精样本，将其滴在载玻片上，通过调节显微镜上的小镜子，使阳光对准玻片上的黏稠物。通过显微镜观察，他想象出一种独特的共生关系。液体中有微小的酵母菌，它们仿佛在泥浆中轻轻漂浮的小土豆一样。现在巴斯德已经确信自己一年前的推测是正确的，酵母菌正是使发酵产生的物质。
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甜菜、葡萄、小麦、土豆、玉米、大米，甚至香蕉中的糖都可以通过天然酵母进行糖发酵，这种发酵在不知不觉中成为人类提纯液体的“试验厨房”，可以制出令人陶醉的饮品。已经解开谜底的巴斯德又做出了另一项令人惊叹的观察，他发现同一批变质样本中还存在着大量的杆状微生物。他推断这些是导致饮品腐败变质的细菌。早期研究者此前已推测出了有机活动，巴斯德现在证明，隐藏于水果和谷物内部的酵母和糖之间产生合作，也就是发酵，而细菌和糖之间的相互作用则是酒腐化黏稠的证据。发酵有益，腐败有害。
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在获得酵母、细菌和发酵的重大发现的前一年 ，巴斯德对里尔的学生们讲道：“在观察的领域里，机遇只偏爱有准备的头脑。”这句话也成为巴斯德的至理名言。19世纪50年代后期，巴斯德发表了关于发酵实验的文章。作为一名化学家，他的文章发表在科学（而非医学）期刊上。因此，利斯特的化学系同事才会提醒他关注巴斯德的研究。
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利斯特认真钻研了巴斯德对变质饮品和黄油的调查研究，然后在他的厨房实验室里设置好父亲的显微镜，重复了巴斯德的实验。在巴斯德所谓的“无限微小的世界”里，他发现了同样的微生物。[27] 利斯特并不是第一个认可巴斯德前瞻分析的医生，皇家外科医师学会未来的会长托马斯·斯宾塞·韦尔斯（Thomas Spencer Wells）曾经提出，空气中的微生物导致了疾病，[28] 但是，他并没有考虑如何通过实际干预措施来抑制微生物。利斯特“发觉巴斯德的研究可以应用于外科学，而他又迈出了一大步，开始制订操作方案”。[29]
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1876年在费城举办的国际医学大会（International Medical Congress）上，利斯特令人信服地回忆道：“读到巴斯德的原文时，我对自己说，正如我们可以使用不伤及头皮的有毒物质来消灭孩子头上的虱子一样，我们也可以在伤口上使用有毒物质来消灭细菌而不伤及患者的软组织。”[30] 利斯特绞尽脑汁地到处寻找一种可以喷洒到空气中的化学制剂，因为此时他仍错误地认为病菌飘浮在空气中并落在了手术部位。其实利斯特只要注意到格拉斯哥令他掩鼻的空气就能发现消毒剂。在海运发达地区，人们使用杂酚油来保护轮船使用的木材，这是一种煤焦油的副产品，也用于铁路轨枕的涂层。对煤焦油进一步蒸馏会产生“苯酚”，这种芳香族有机化合物常用于减少污水分解所产生的异味。早在有关霍乱的细菌学理论出现之前，人们就意外发现，它还可以缓解霍乱的蔓延。1858年“大恶臭”（Great Stink）期间，人们将苯酚即“石炭酸”倒入包括泰晤士河在内的每条河流中，结果大大减少了伦敦周围的腐臭气味。类似果味的香气遮住了苯酚化学性质的真相，让人注意不到是它对污水进行了杀菌。
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因此，石炭酸是对抗手术感染的天然武器。时间来到1865年8月12日，在格拉斯哥皇家医院里，利斯特正在治疗11岁的男孩詹姆斯·格林利（James Greenlee）的开放性胫骨骨折。他用石炭酸稀释溶剂彻底擦洗了这个氯仿麻醉状态下小男孩的腿。手术结束时，利斯特用油灰粉和石炭酸的混合物包扎伤口，并覆盖了一层锡箔纸以减少蒸发，最后以夹板固定。四天后，利斯特拆开包扎的伤口，发现受伤部位愈合状况良好，伤口没有像以往那样出现皮肤边缘发炎、化脓、腐烂及腥臭的现象。他又以同样的方法再次包扎好伤口。五天后，利斯特诊断第二次包扎导致了表皮灼伤，于是在第三次包扎时，他加入了石炭酸溶剂和橄榄油。伤口慢慢地愈合了，不需要进一步手术。詹姆斯本应按常规进行截肢手术，却平安无恙地康复了，他在受伤六周后痊愈出院。
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“当利斯特意识到，用化脓与巴斯德解释的发酵所做的类比可以应用于医学实践，消毒外科手术出现了。”[31] 一系列的科学观察、简单实验和临床应用结合在一起，促成了“抗菌”时代的诞生。抗菌，就是消除致病微生物的过程。
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此后，利斯特对每一台外科手术都进行消毒。利斯特和巴斯德成为并肩对抗微生物敌人的战友。早期科学是十分粗糙的，没有对特定细菌种类的鉴别，也没有真正理解它们如何生长、繁殖和消亡的理论。然而医生们仅仅通过仔细地清洁皮肤和受伤组织，就使择期手术和急诊手术取得了极大的进步。随着时间的推移，全世界都将采用“利斯特消毒法”，不过有些国家接受得十分勉强，哪怕证据就摆在眼前。
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在塞麦尔维斯失败的地方，利斯特成功了。大多数科学家和医生从来没有听说过塞麦尔维斯和他对产褥热的分析，而利斯特开启了医学的重大变革，外科手术的可行性也即将由此发生剧变。利斯特工作勤勉，为人友善，拥有永不满足的求知欲和非同寻常的毅力，他以永不妥协的奉献精神投身到工作中，同时也对身边的每一位朋友致以无私的关怀。这些特质使利斯特而非别人说服世界相信了病菌是真实存在的。缺乏人格魅力的塞麦尔维斯最后成了一个令人厌恶的疯子，在利斯特进行第一例消毒手术的第二天离开了人世，真是命运无情的讽刺。查尔斯·达尔文的儿子弗朗西斯·达尔文曾经这样总结道：“在科学领域，功劳属于说服世界的人，而不是首先产生这一想法的人。”[32]
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在短短几年间，利斯特的消毒法将在欧洲大陆范围内得到检验。普法战争持续时间不超过一年（1870年7月—1871年5月），却为利斯特的技术提供了一个独特的实验室。普鲁士王国是最早采用利斯特消毒法的国家之一，在搭起的战地医院里，参与治疗的医生都配备了石炭酸。普法战争在历史上首次以精准的枪支和大炮作战，因此刀尖和刺刀造成的伤口很少见，受伤的士兵“身上留下远程步枪射击造成的独特伤疤：散开的开放性伤口，断裂的骨骼碎片，破碎的衣物与损坏的血肉混合在一起”。[33] 医生以石炭酸药物对德国士兵的伤口进行浸泡、擦拭、涂药和包扎。最终战争史上第一次出现了不同的结果，伤口感染导致的死亡少于创伤本身导致的死亡。相反，法国人坚持使用古老又不科学的油膏来涂抹伤口，截肢后的感染死亡率高达70%。[34] 战争为利斯特消毒法搭建起了规模最大的实验室，只有顽固透顶的人才会坚持他们过时的黑巫术。
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