化學家Josef Klarer和Fritz Miestzsch合成了數千種染料,，并由德國病理學家和細菌學家格哈德·多馬克在實驗室中對感染病菌的小鼠進行了試驗。在無數次失敗之后,，一種稱為百浪多息的染料終于獲得了成功,，成為世界上第一種真正通用的抗生素,。盡管拜耳實驗室團隊認為埃爾利希的理論是百浪多息藥效顯著的原因，但后來的研究顯示,，這與該化合物的染色能力并沒有關系,。

到底是什么讓抗生素擁有如此神奇的功能呢？

相對而言,，發(fā)明能在皮膚和組織表面上殺死微生物的新型消毒藥水要簡單得多,。然而，消毒藥水是非?？膳碌臍⒕鷦浩茐募毦窘Y構的化學物質往往也會破壞人體細胞中的相同結構,。幸運的是，有些細菌結構并不會存在于人體細胞中,，即使存在,，它們也非常不同。這就是抗生素功能的關鍵：利用細菌與人類細胞相似而不相同的事實,。

從第一種抗生素被發(fā)現(xiàn)以來的將近一個世紀時間里,，我們已經發(fā)現(xiàn)了一個可以利用的細菌特異性特征庫。例如，抗生素磺胺針對的是人類身上不存在的一部分細菌生命過程,。葉酸和維生素B9一樣,，在所有生物體中都是DNA合成的必需物質。人類通過食用水果和蔬菜獲得葉酸,，但細菌必須通過與人體細胞完全不同的過程從頭開始合成,。與其他磺胺類藥物一樣，磺胺通過在細菌體內競爭酶反應位點,，抑制葉酸的合成,，從而阻止細菌的DNA合成過程，同時不會對人體新陳代謝產生影響,。

亞歷山大·弗萊明在1928年偶然發(fā)現(xiàn)的青霉素（盤尼西林）,，以及其他β-內酰胺類抗生素（如美羅培南），針對的也是人類細胞不具有的部分細菌結構：細胞壁,。細菌細胞就像是裝得太滿,、用麻線包扎起來的烤肉，麻線就相當于細胞壁,，一旦去掉,，細菌細胞就會“爆炸”。