La notion familière des germes en tant que cause de maladie a également une longue histoire. Au XVIe siècle, l’Italien Girolamo Fracastoro a écrit sur la nouvelle épidémie européenne de syphilis, émettant l’hypothèse que les « graines » contagieuses de la maladie doivent être « vivantes » – se multiplier – pour maintenir une propagation constante ; sinon, l’infection disparaîtrait.
Mais personne ne pouvait voir les germes à l’œil nu ou avec les premiers microscopes. Même après les améliorations techniques apportées aux lentilles au XIXe siècle, l’existence de germes est restée controversée. À la fin du XIXe siècle, la théorie des germes – l’idée que de minuscules particules vivantes provoquaient des maladies humaines – a été acceptée, à la suite des travaux du chimiste français Louis Pasteur, du chirurgien écossais Joseph Lister et du médecin allemand Robert Koch. En 1882, Koch a prouvé qu’une bactérie spécifique était la cause d’une maladie spécifique : la tuberculose. Il a également établi quatre règles, appelées « postulats », par lesquelles les observateurs pouvaient établir des liens de causalité entre d’autres germes et d’autres maladies. Nous utilisons toujours ces règles.
Les quatre postulats de Koch consistaient à trouver le germe dans chaque cas, à le cultiver en culture pure, à l’inoculer et à recréer la maladie chez des animaux de laboratoire. Peu de temps après, de nombreuses maladies bien connues avec des symptômes indubitables ont été identifiées comme étant le produit de bactéries spécifiques ou d’autres micro-organismes. Certains germes avaient été visualisés et supposés être des agents pathogènes humains de nombreuses années auparavant; cependant, la méthode de Koch a aidé à prouver la relation : dysenterie (1883), choléra (1884), typhoïde (1884), diphtérie (1884), pneumonie (1886), peste (1894), syphilis (1905). Une fois que les germes étaient connus pour être la cause de maladies spécifiques, le concept de « solution miracle » dominait la recherche, alors que les scientifiques recherchaient des médicaments qui tueraient le germe et laisseraient derrière eux un humain en bonne santé. Les agents contenant du mercure, de l’arsenic et de l’antimoine figuraient en tête de liste.