Den tradition, som Vesalius begyndte, fortsatte nu med en række forskere i Padova. Heriblandt Gabriello Fallopio (1523-1562), der opdagede æggelederne, og Sanctorio Sanctorius (1561-1636), som indledte det seriøse studium af kroppens kemi. Bemærkelsesværdige fremskridt blev gjort med William Harveys påvisning af blodets cirkulation i kroppen tidligt i det 17. århundrede og Marcello Malpighis afsløring af hårkarrenes funktion som forbindelsesled mellem pulsårer og blodårer.

Disse anstrengelser blev mødt med skepsis af vitalisterne, som mente, at legemets funktion aldrig ville kunne forklares i materialistiske termer. Det var Thomas Sydenham (1624-1689), en engelsk læge med kun ringe interesse i anatomi, der tog det næste skridt ved at forsøge at specificere og klassificere sygdomme, idet han prøvede at skille sygdommen fra offeret. Han foreslog også, at i det mindste visse sygdomme skyldtes kampen mellem visse stoffer og kroppens modstandskraft. Det ledte til en strøm af præcise sygdomsbeskrivelser - specielt fra Bernardino Ramazzini (1633-1714), en italiensk læge, som grundlagde arbejdsmedicinen ved at påvise sygdommenes sammenhæng med 40 erhverv.

Den voksende, nære forbindelse mellem medicin og videnskab blev ført videre i det 18. århundrede af personer som Stephen Hales, den første som målte blodtrykket, Albert von Haller, pioner i studiet af nerver og muskler og i øvrigt en fremragende digter, samt Claude Bernard, som indledte kortlægningen af fordøjelsen og grundlagde den eksperimentelle medicin. Han fik som den første naturvidenskabs-mand en statsbegravelse.

Opdagelsen af mikroorganismer!
Ægteskabet mellem medicinen og videnskaben blev styrket sidst i det 19. århundrede af en gruppe forskere, som endeligt påviste, at bitte små mikroorganismer var skyld i epidemier og andre sygdomme, som vi i dag kalder infektioner. Man fandt nu en forklaring på, hvorfor pesten ikke ramte Venezia i årene 1370-1374, da man holdt byen lukket. Alligevel var der endnu ikke noget bevis - selv ikke da Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) brugte sine fint slebne linser til at opdage »animalkylerne« (som vi i dag kalder bakterier) i den sidste del af det 17. århundrede. Den hollandske linnedhandler var langt forud for sin tid. Videre undersøgelser af den mikroskopiske verden og dens sammenhæng med sygdom måtte afvente tekniske forbedringer af mikroskopet, som lod vente på sig i over 100 år.

Selv da mikroorganismerne var mere kendte, var det stadig svært at bevise, at de forårsagede sygdom ved at smitte fra person til person. I 1688 havde den italienske læge Francesco Redi (1626-1697) påvist, at maddiker ikke udvikledes i kød, der blev beskyttet mod fluer, dvs. at liv ikke kan opstå spontant af ikke levende stof. Men det var ikke før midt i det 19. århundrede, at den franske kemiker Louis Pasteur (1822-1895) ved et berømt forsøg beviste, at »animalkylerne« ikke forekom - medmindre de var blevet tilført udefra - i fødevarer, der var blevet steriliseret ved kogning.

Medicin i det 19. århundrede!
Pasteur gjorde yderligere en opdagelse, som ændrede lægegerningen. Han blev bedt om at undersøge de lejlighedsvise forstyrrelser i vin- og eddikeproduktionen, og han fandt, at processerne blev aktiveret af hver sin mikroorganisme. Når noget gik galt, skyldtes det, at en anden organisme var til stede. Fejl i processen skyldtes derfor forurening med en specifik, atypisk mikrobe. Der var kun et kort, men alligevel genialt skridt fra disse vinsygdomme til tanken om, at sygdomme hos mennesker og dyr ligeledes kunne forårsages af specifikke og karakteristiske mikroorganismer. Begyndende med kyllinge-kolera og miltbrand hos får viste Pasteur, at disse sygdomme forårsagedes af tilsvarende bakterier. Det ledte videre til meget succesfulde forsøg med at svække bakterierne gennem aldring, så de ved injektion i sunde dyr ikke længere udløste sygdom, men i stedet gav immunitet. Skønt Edward Jenner allerede et århundrede tidligere havde været foregangsmand med koppevaccinationen, var Pasteurs forsøg det afgørende skridt fremad, der ledte til en effektiv bekæmpelse af sygdomme som difteri og børnelammelse.

Som et andet resultat af Pasteurs tidligste eksperimenter kunne den engelske kirurg Joseph Lister (1827-1912) opfinde en metode til at overvinde et alvorligt problem, der var skabt af succesen i en anden gren af medicinen. Midt i det 19. århundrede var den amerikanske tandlæge Thomas Morton (1819-1868) og den skotske læge James Simpson (1811-1870) pionerer inden for brugen af æter som narkosemiddel. Kort efter blev kloroform introduceret. Disse fremskridt var en velsignelse for kirurgerne og selvfølgelig ikke mindst for patienterne. De forvandlede fx en amputation fra et indgreb med frygtelige kvaler for patienten og et urealistisk pres på kirurgens fingerfærdighed til en operation uden smerter. Det blev tillige muligt at gennemføre længere og mere komplicerede operationer dybt inde i legemet. Ved at fremme de kirurgiske muligheder henledte narkosen opmærksomheden på en af kirurgiens store komplikationer: det betændte sår. Lister begyndte, kort efter at Pasteur havde påvist bakterier som årsag til pusdannelse, at bruge karbolsyrespray på operationsfeltet. Det reducerede drastisk antallet af infektioner efter operation og blev snart fulgt af steriliserede instrumenter og beklædning. Sammen med den senere indførelse af blodtransfusioner opmuntrede det også til at forsøge med mere komplicerede operationer.

Den tyske bakteriolog Robert Koch (1843-1910) førte Pasteurs arbejde videre og påviste vigtigheden af en specifik ætiologi — den tanke, at en bestemt sygdom har en bestemt årsag. Koch opdagede de bakterier, der forårsager tuberkulose og kolera, og i årene 1879 til 1900 blev den sygdomsforvoldende bakterie til mindst 22 infektionssygdomme identificeret. Siden opstod så ideen om en specifik behandling, der ramte sygdomsforvolderen uden at beskadige resten af legemet. På det grundlag bygger kemoterapien, der blev startet af den tyske bakteriolog Paul Ehrlich (1854-1915). Hans største triumf var indførelsen af arsenikforbindelser (salvarsan) i behandlingen af syfilis i 1910. Paul Ehrlich modtog i 1908 nobelprisen i medicin.