Dù sao, thành cơng lớn nhất của hĩa học chữa bệnh chẳng những cĩ liên quan với các loại thuốc tổng hợp kiểu sanvacson và sunfanilamit mà cịn liên quan với những hợp chất tự nhiên. Nhà vi sinh học người Mỹ là Rơne Jun Ðunbo ( sinh năm 1901 ) đã nghiên cứu những vi sinh vật đất trong nhiều năm. Như mọi người điều biết. Xác động vật rơi vào trong đất bị nhiễm nhiều bệnh khác nhau, nhưng chỉ trừ một số rất hiếm trường hợp, bản thân đất khơng phải là nguồn nhiễm trùng. Rõ ràng điều đĩ được giải thích là do trong đất cĩ những tác nhân nào đĩ chống vi sinh vật. ( Những tác nhân đĩ mang tên là chất kháng sinh cĩ nghĩa là << chống lại sự sống >> . Năm 1939, Ðubo đã tách từ vi khuẩn đất được một chất tinh thể gọi là tirotrixin, kết cấu bằng hai chất kháng sinh, về sau được mang tên là gramixiđin và tiroxiđin. Dù rằng bản thân tirotrixin khơng phải là tác nhân rất hiệu quả, nhưng nĩ vẫn khêu gợi hứng thú của các nhà bác học chú ý tới điều mà nhà vi khuẩn học người Scơtlan là Alecxander Flemming (881 - 1955) đã phát hiện hàng chục năm trước.
Khi nghiên cứu nuơi cấy tụ cầu khuẩn (Staphylococcus) ơng vơ tình để bỏ ngõ khơng đậy tụ cầu khuẩn trong mấy ngày. Ơng đã chuẩn bị vứt đi khi thấy trong đĩ cĩ bào tử nấm rơi vào, và chung quanh mỗi tập đồn nấm khơng thấy Staphylococcus nữa.
Flemming phân lập nấm đĩ ra và xếp nấm đĩ vào lồi Penicilium nolatum, cĩ quan hệ họ hàng với nấm bình thường và thường xuất hiện ở trên bánh mì đen. Ơng đi đến kết luận là nấm tiết ra một chất nào đĩ kìm hãm sự sinh trưởng của vi khuẩn và ơng gọi chất đĩ là Penixilin. Dựa vào những nghiên cứu tỉ mỉ, ơng đã chứng minh rằng penixilin tác động đến 1 loại vi khuẩn chứ khơng ảnh hưởng đến những vi khuẩn khác và hồn tồn khơng hại đến bạch cầu, và cĩ lẽ, vơí cả các tế bào khác của cơ thể con người. Sau đĩ Flemming khơng đi xa hơn những kết luận trên.
Phát minh của Dubo đã làm cho người ta chú ý đến chất kháng sinh và 1 trong những chất kháng sinh tiêu biểu là penixilin. Ngồi ra, chiến tranh thế giới lần thứ hai đã bắt đầu, đang địi hỏi những thứ thuốc cơng hiệu để chống lại vết thương bị nhiễm trùng. Chính vì vậy nhà bệnh lý học người Anh là Oante Flori (sinh năm 1898) cộng tác với nhà hĩa sinh học người Anh là Enet Sein (sinh năm 1906), đã định giải quyết vấn đề tách penixilin, xác định cấu trúc của penixilin và tìm những phương pháp cơng nghệ để sản xuất penixilin. Ðến cuối chiến tranh, hai nhà bác học đĩ đã đứng đầu một nhĩm lớn các nhà nghiên cứu và đã đạt được những thành tựu rực rỡ. Penixilin đến nay đã trở thành một loại thuốc thơng dụng nhất chống những bệnh nhiễm trùng.
Những nghiên cứu sau chiến tranh đã dẫn đến việc phát hiện ra nhiều chất kháng sinh khác. Chẳng hạn nhà vi khuẩn học người Mỹ là Xolomon và Vacxman (sinh năm 1888) người dùng danh từ " chất kháng sinh"đã nghiên cứu vi khuẩn đất một cách cĩ hệ thống cũng như Erlic nghiên cứu các chất tổng hợp trong quá khứ. Năm 1943 ơng đã thu được chất kháng sinh chống cĩ hiệu quả các lồi vi khuẩn mà penixilin khơng cĩ tác dụng. Hai năm sau chát kháng sinh này được bán rộng rãi với tên là streptomixin.
Vào thời kỳ đầu những năm 50 người ta đã phát hiện ra các chất kháng sinh cĩ tác dụng rộng nghĩa là ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn thuộc nhĩm tetraxiclin và aureomixin, teramixin.
Nhờ xuất hiện các kháng sinh, việc chống các bệnh vi khuẩn đã đạt được những thành tựu mà hai ba chục năm về trước khơng thể cĩ được. Song thật ra tương lai khơng hứa trước những cảnh vui mừng. Do kết quả của chọn lọc tự nhiên nên chỉ tồn tại các nịi cĩ tính chịu đựng tự nhiên đối với các chất kháng sinh. Vì vậy các chất kháng sinh theo thời gian sẽ mất tác dụng. Chắc chắn sau này người ta pháp hiện ra những chất kháng sinh mới, nhưng chưa đến lúc nĩi chắc là sẽ thắng lợi hồn tồn và sự thắng lợi đĩ cĩ thể sẽ khơng đạt được.
Các chất thuốc hố học, thơng thường khơng cĩ tác dụng đối với virut. Vì virut sinh sản bên trong tế bào sống, để cĩ thể tiêu diệt được chúng bằng hố chất thì phải tiêu diệt luơn cả tế bào. Tuy nhiên cĩ thể thành cơng bằng cách tiêu diệt những sinh vật đa bào mang virut truyền bệnh cho người.
Chẳng hạn thường nĩi rằng người ta rất khĩ tránh rận mang virut sốt phát ban hơn là tránh muỗi sống tự do. Bệnh sốt phát ban là một loại bệnh vơ cùng nguy hiểm : số lính bị chết vì bệnh phát ban nhiều hơn số lính bị chết vì đạn pháo địch ở các mặt trận của đại chiến lần thứ nhất.
Năm 1935, nhà hố học người Thụy sĩ là Pơn Mulle ( sinh năm 1899) bắt tay vào tìm kiếm các hợp chất hữu cơ cĩ khả năng tiêu diệt nhanh chĩng cơn trùng mà khơng đe dọa sự sống của các động vật khác. Ðến tháng chín năm 1939 ơng đã khẳng định một cách dứt khốt rằng để đạt được mục đích trên tốt nhất là dùng 4,4 - diclodifenin-tricloelan ( DDT), là loại thuốc đã được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1874. Năm 1942 người ta đã bắt đầu sản xuất DDT và 4 năm sau DDT được dùng khi cĩ dịch sốt phát ban ở Napl ( bệnh dịch bùng nổ ngay sau khi quân đội Anh-Mỹ chiếm đĩng thành phố). Kết quả là thuốc đã diệt hết cơn trùng và lần đầu tiên trong lịch sử, người ta đã nhanh chĩng thanh tốn được dịch sốt phát ban. Tình hình tương tự cũng thấy ở Nhật Bản vào cuối năm 1945.
Sau đại chiến thế giới lần thứ hai, DDT và các chất trừ sâu hữu cơ khác đã được dùng khơng những nhằm mục đích ngăn ngừa dịch bệnh mà cịn dùng để diệt sâu bọ bảo vệ hoa màu. Sau đĩ các chất diệt cỏ và diệt cơn trùng được gộp vào một nhĩm là thuốc trừ sâu-cỏ. Nhưng cần lưu ý rằng khi ấy - cơn trùng hình thành tính đề kháng với thuốc hĩa học cho nên thuốc trừ sâu - cỏ mất tác dụng. Thêm vào đĩ, vì dùng thuốc trừ sâu một cách bừa bãi nên một số lớn những sinh vật khơng cĩ hại cho người cũng bị tiêu diệt, do đĩ đã phá vỡ sự cân bằng trong thiên nhiên. Tất nhiên dùng quá nhiều thuốc trừ sâu cĩ thể sẽ đem lại nhiều tác hại hơn làcĩ lợi.
Ðĩ là một vấn đề rất nghiêm trọng. Học thuyết về mối liên hệ lẫn nhau của các sinh vật với mơi trường và giữa các sinh vật lẫn nhau ( sinh thái học) là một lĩnh vực sinh học ở đây cịn rất nhiều vấn đề chưa được giải quyết. Ðể theo đuổi lợi ích ngắn ngủi, lồi người đã thay đổi mơi trường xung quanh, nhưng ai cĩ thể biết trước được rằng ngay cả những biến đổi thoạt nhìn tưởng như khơng đáng kể kết cục sẽ đưa đến những tổn thất khơng thể đảo ngược được.