用人工方法使人体产生自动免疫能力来预防传染病的方法，古已有之。18世纪末在欧洲，用科学的方法制造痘苗成为最早利用自动免疫作用进行预防疾病的方法。19世纪80年代巴斯德建立起自动免疫的原理并制造了狂犬病疫苗。19世纪末德国的科赫等曾为取得预防结核疫苗而努力，但未获成功。
20世纪初英国医生、病理学家赖特研制的伤寒疫苗，可以增加白细胞吞噬细菌的能力，在预防军队士兵的肠热病感染上起了良好的作用。差不多同时，霍乱疫苗也开始使用。
20世纪20年代后期，使用白喉和破伤风的类毒素作为预防疫苗获得成功。30年代在欧美的一些大城市的学生和婴儿中广泛注射白喉疫苗，根除了白喉的发病。第二次世界大战中，在士兵中普遍注射破伤风的主动免疫疫苗，获得良好结果。卡介苗的研制成功经过了漫长的实验过程。从1906年开始，法国巴斯德研究所的医生兼细菌学家卡尔麦特和介兰开始实验。
两年之后，偶然发现牛胆汁可以减弱结核杆菌的毒性。他们连续做了231次减弱毒性的培养，每次间隔三个星期，共花了13年的时间，到1921年才得到一种无害而有效的稳定疫苗，命名为卡介苗（取卡尔麦特和介兰的第一个字母）。从1921年起，在人身上做实验，婴儿接受这种注射后对来自母亲的结核病的感染具有免疫力。于是卡介苗在法国很快就被推广使用。
但在英、美等国对卡介苗的安全性和有效性一直持怀疑态度，特别是由于产品质量出过问题，更难消除怀疑。直到50年代，经过在上千人身上注射优质的卡介苗同另一组同等数目的未注射的人做对照实验，终于肯定了卡介苗是无毒而有效的抗结核病的免疫疫苗。对病毒病的免疫法除了最早的种痘苗预防天花和后来的预防狂犬病疫苗外，长期没有成功的事例，但对病毒的认识在20世纪取得很大进展。
19世纪末，经过德国化学家迈耶、俄国微生物学家伊万诺夫斯基和荷兰生物学家贝伊耶林克等对烟草花叶病的研究，发现了过滤性病毒。
到20世纪20年代已发现植物、昆虫、鸟类和哺乳类都有过滤性病毒传染的疾病。1935年，美国化学家斯坦莱第一个取得烟草花叶病毒的结晶。40年代借助电子显微镜的观察和化学分析，才认识到病毒是由核酸和构成外壳的蛋白质组成。但一切杀菌的化学药品和抗生素对多数病毒并没有疗效，于是把防治病毒的希望寄托于免疫治疗。
20世纪研究防治较多的是预防脊髓灰质炎（小儿麻痹症）的疫苗。由于患过该病的美国总统罗斯福的重视，美国政府给予大量资助，从40年代起研究工作迅速开展。1952年底美国医生兼病毒学家索克研制出具有免疫效应的疫苗。经过在150万幼儿中做实验观察，于1957年才完全肯定了索克疫苗的安全性和有效性。
40年代又制出了预防流行性感冒的疫苗，1957年从亚洲发源并扩展的流感，就是由于使用了这种疫苗才防止了蔓延。70年代以来，又成功地取得麻疹的预防疫苗，为征服病毒病带来了良好前景。
1979年10月，联合国世界卫生组织向全世界宣布人类已消灭了天花。这是大规模的、优质的痘苗生产同世界性的历时10年的国际合作相结合而创建的伟大业绩。
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