În timp ce atât în Europa, cât și în America de Nord se desfășura această cercetare frenetică, cel mai important remediu al umanității aștepta să fie descoperit în laboratorul lui Alexander Fleming, un medic născut în Scoția, care lucra la spitalul St. Mary din Londra. Fleming se înrolase în Corpul de Medici al Armatei Regale în timpul Primului Război Mondial și fusese îngrozit de suferințele și decesele la care asistase, în special de cele provocate de rănile infectate ale sol daților. Pe parcursul războiului, a descoperit tehnici de a trata rănile cu antiseptice pentru a preveni astfel răspândirea infecțiilor. Datorită experiențelor din război, a ajuns să-și dedice o mare parte din timp căutând metode de a preveni și de a vindeca bolile.
Fleming a descoperit inițial lizozima, o substanță produsă în organism, care ucidea bacteriile, însă numai pe acelea care nu provocau boli. Apoi, în 1928, a făcut, din întâmplare, o descoperire importantă. Nefiind prea meticulos din fire, Fleming lăsase, pe o bancă, timp de câteva săptămâni, niște lamele cu o tulpină de Staphylococcus. Când a dorit, în cele din urmă, să se descotorosească de ele, a observat că pe una dintre lamele apăruse o substanță verzui-albăstruie pufoasă, pe care a recunoscut-o imediat ca fiind un mucegai des întâlnit, pe nume Penicillium. A observat, de asemenea, că în jurul mucegaiului se for mase un înveliș protector și a ajuns astfel la concluzia că mucegaiul conținea o substanță care ucidea bacteria.
Fleming a reușit să izoleze acest ,extract de mucegai” și a testat substanța pe mostre de Staphylococcus, precum și pe o serie de alți microbi infecțioși, inclusiv pe cei care provocau cangrena gazoasă și sifilisul. Acest extract de mucegai, pe care l-a numit mai târziu penicilină, era exact soluția miraculoasă pe care o căutase Ehrlich. Penicilina reușea să ucidă nenumărați microbi periculoși fără să atace organismul uman. Medicamentul a înlocuit rapid periculosul salvarsan, ca tratament adecvat pentru sifilis. Însă leacul avea și un dezavantaj: substanța era instabilă și greu de izolat și, chiar dacă era extrasă cu succes, își pierdea rapid calitățile de eliminare a microbilor. Fleming nu a reușit să rezolve aceste probleme, așa că a lăsat deoparte studiile despre penicilină și s-a concentrat asupra altor cercetări.
Zece ani mai târziu, doi oameni de știință din Oxford, patologul australian Howard Florey și biochimistul născut în Germania, Ernst Chain, au dat peste studiul lui Fleming despre penicilină și au început să caute metode de extracție a mucegaiului. Au conceput un procedeu de congelare și deshidratare numit liofilizare, care le permitea să extragă penicilina într-o formă mult mai pură și să o mențină stabilă pentru o perioadă mai îndelungată de timp. Cei doi și-au publicat descoperirile în 1940, după ce au testat cu succes noul medicament pe șoareci infestați.
În 1941, Charles Fletcher, un medic de la dispensarul Radcliffe din Oxford, a luat legătura cu cei doi, după ce a auzit de noul medicament de la o colegă care lucra la farmacie (și care, întâmplător, era și soția lui Florey, Ehtyl). Fletcher avea un pacient, Constable Albert Alexander, care contractase o infecție gravă, după ce își zgâriase obrazul în țepii unui trandafir, în decembrie 1940. Rana se infectase, iar Constable Alexander era pe patul de moarte la dispensarul Radcliffe. Penicilina ar fi fost singura lui șansă de supraviețuire.
Florey și Chain testaseră medicamentul numai șoareci și erau îngrijorați de posibilele efecte secundare pe care le-ar fi putut avea asupra oamenilor. Însă erau totodată conștienți de faptul că pacientul ar fi murit oricum, cu siguranță, din cauza infecției dacă nu ar fi folosit noul medicament. Pe 12 februarie 1941, lui Alexander i s-au injectat intravenos 200 de miligrame de penicilină. În douăzeci și patru de ore, temperatura pacientului a scăzut, i-a revenit pofta de mâncare, iar infecția a început să se vindece. Însă, din cauza instabilității medicamentului și a restricțiilor la care era supus laboratorul lui Florey pe timp de război, fusese extrasă doar o cantitate infimă de penicilină. Luaseră chiar și măsura extremă de a distila orice urmă de penicilină rămasă în urina lui Alexander, însă, până în a cincea zi de tratament, medicamentul se epuizase. Infecția a revenit și, din păcate, pe 15 martie 1941, Constable Alexander a murit.
Deși pacientul nu a supraviețuit, experimentul a fost, fără îndoială, un mare succes: penicilina putea vindeca boli. Florey și Chain și-au canalizat eforturile înspre găsirea unei companii care să poată produce în cantități mari acest medicament necesar în tratarea eficientă a celor bolnavi. Laboratorul Peoria din Statele Unite a acceptat să lucreze cu cei doi oameni de știință și, pe parcursul următorilor trei ani, au conceput un procedeu ce permitea producerea în masă a penicilinei. Până în ziua debarcării din Normandia, în 1944, compania produsese 2,3 milioane de doze de penicilină, suficient cât să trateze toate infecțiile bacteriene ale soldaților din tabăra Aliaților. În 1945, Fleming, Chain și Florey au primit Premiul Nobel pentru Medicină datorită descoperirii acestui medicament miraculos”.
