科學方法/生物學中的歷史實驗
在列文虎克之前，很少有人想到可能存在微小的生物。部分原因是當時大多數顯微鏡不夠強大，無法看到它們，儘管它們確實存在 [1]。然而，列文虎克非常擅長製作這種強大的顯微鏡，並在池塘水中觀察到了原生動物 [2]。
他不但觀察了它們，還能夠推斷它們是活著的，因為它們是運動的，只有活的有機體才能夠靠自己的力量移動。列文虎克的推斷以及他運用科技探索新途徑的創造性思維，促使人們認識到細胞是生命的基本組成部分，這對生物學的研究和知識產生了深遠的影響。如果沒有顯微鏡，我們不可能看到像飛機和海龜之類的東西，那麼我們該怎麼辦呢？
在路易·巴斯德和其他科學家證明它們是錯誤的之前，科學界的主流觀點是，生物體是從非生物體自發產生的。對於列文虎克發現的“細胞”來說，這一點尤其明顯，因為細胞相對簡單，因此，它們從周圍環境中自然產生似乎合乎邏輯 [3]。另一位名叫 拉扎羅·斯帕蘭扎尼 的科學家之前已經證明，許多細菌（儘管並非所有細菌）都會被煮沸殺死，而且如果密封起來，它們就不會在容器中再生 [4]。然而，同時代的人拒絕否認自然發生論，他們說，由於生物體是自發地從空氣中產生的，因此將容器密封起來使得拉扎羅的假設無效。
巴斯德透過設計一項實驗解決了這個問題。他設計了一種叫做鵝頸瓶的裝置，在這種裝置中，無菌液體暴露在空氣中，但細菌無法到達它。細菌和它們生存的塵埃被困在鵝頸中，無菌空氣到達液體。由於液體沒有被細菌汙染，巴斯德證明細菌不會自發地從空氣中產生。這導致了自然發生論的消亡，並促使人們進一步研究細菌是如何繁殖的。這些研究非常重要，因為它們讓人們瞭解了包括 青黴素 在內的許多抗生素的作用機理。
在像巴斯德和科赫這樣的科學家出現並證明他們錯誤之前，許多科學家對疾病的本質抱有錯誤的看法。其中一種觀點是，傳染性細菌是在人體內由於疾病而自發產生的 [5] 。雖然巴斯德證明了自然發生在空氣中是不可能的，但科赫設計了一種方案，可以對人類（和動物）疾病的病因進行實驗測試。
他的方案圍繞著一個概念展開，即如果一個人能夠證明一種生物體存在於所有疾病病例中，並且能夠證明沒有外部因素導致這種疾病，那麼這種生物體就必須是導致這種疾病的病原體。為了使實驗更加嚴謹，科赫需要一個控制方案，因此他設計了一套“假設”來證明所討論的生物體確實是導致疾病的病原體 [6]
- 這種生物體必須存在於任何有關疾病的病例中。
- 必須能夠從患者體內取出這種生物體並將其純化，以便只存在一種物種。這可以排除除正在觀察的生物體之外的其他生物體實際上導致疾病的可能性。
- 現在已經純化的生物體在注入健康動物後必須能夠引起疾病。這可以排除在細菌出現之前就存在導致疾病的因素的可能性，並駁斥毒素先出現並導致細菌形成的可能性。
- 作為最後的檢查，必須能夠從新患病的動物體內重新分離出這種生物體。
科赫利用這種方法證明了炭疽桿菌是導致炭疽病的病原體 [7]，這種方法也被用來確定許多其他細菌性疾病的病原體。