Еще 20-летним ученым, только-только окончившим естественное отделение физико-математического факультета Харьковского университета (1864), он открыл у ресничного червя – земляной планарии – внутриклеточный тип пищеварения. Оказалось, что у планарии в отсутствие пищеварительной полости акт пищеварения происходит непосредственно внутри подвижных клеток соединительной ткани. Интересное, но достаточно локальное, казалось бы, открытие через 17 лет станет толчком к созданию знаменитой теории фагоцитоза – первой строго научной теории иммунитета.

Эксперимент, поставленный Мечниковым в декабре 1882 года в одной из лабораторий Мессины (Италия), был прост: он вставил в личинки морской звезды небольшие растительные колючки. На следующее утро ученый заметил, что около колючек собрались подвижные клетки, которые стремились уничтожить инородное тело. Он подробно описал свои наблюдения и в 1883 году рассказал о них известному австрийскому зоологу Карлу Клаусу. Венский профессор предложил назвать это явление фагоцитозом, а подвижные клетки – фагоцитами (что значит "пожирающие клетки").

"Открытие фагоцитоза, как и детальное описание Мечниковым физиологической системы иммунитета, ранее не известной ни биологам, ни медикам, рассматривается современной наукой как фундаментальное, – подчеркивает российский историк биологии Татьяна Ульянкина. – Оно содержит научное описание главного объекта иммунологических исследований – иммунокомпетентные клетки, объединенные в систему".

Увы, медики, которым и предназначались полученные результаты, отвергли "зоологические доводы" Мечникова. Да и большинство ученых продолжали считать, что белые кровяные тельца не являются нормой для крови, а образуются только при инфекции или болезни.

В 1886 году совместно с Николаем Федоровичем Гамалеей и Яковом Юльевичем Бардахом Мечников организует в Одессе первую в России (и вторую в мире) бактериологическую станцию для борьбы с инфекционными заболеваниями, прежде всего с чумой и туберкулезом. И опять – резкое неприятие со стороны местных врачей: они никак не могли смириться с тем, что новые методы им навязывает не профессиональный медик.

Судя по всему, именно это моральное давление, неприятие его теории профессионалами и подтолкнуло Илью Мечникова в 1887 году к решению покинуть Россию. Обида эта еще долго чувствовалась. Так, в 1907 году он напишет: "…Наука в России переживает продолжительный и тяжелый кризис. На науку не только нет спроса, но она находится в полнейшем загоне".

Однако в Европе его теорию фагоцитоза тоже поначалу не признавали. Особенно негативно настроен был крупнейший европейский авторитет, немецкий микробиолог Роберт Кох. Не помогло даже то, что Мечников демонстрировал ему свои экспериментальные результаты.

И хотя Мечников сохранил российское гражданство, продолжая бывать в России и по научным, и по личным делам, вся оставшаяся его жизнь была связана с Институтом Пастера в Париже. Причем поначалу Мечников уговорил Луи Пастера принять его на honorary position (почетную должность без оклада). Впрочем, дворянин, статский советник, владелец двух поместий в Малороссии, в материальном плане Илья Мечников был вполне обеспеченным человеком.

Однако он с тревогой ожидал каждого отклика на свои работы. Тем более что именно в это время стала популярной другая теория иммунитета – гуморальная, которую предложил выдающийся ученый Пауль Эрлих (1890). Согласно его гипотезе, главная роль в защите от инфекций принадлежит не клеткам, а открытым им антителам – специфическим молекулам, которые образуются в сыворотке крови в ответ на внедрение агрессора. Эта гениальная догадка нашла экспериментальное подтверждение лишь через десять лет, когда Родни Роберт Портер и Джералд Эдельман определили молекулярное строение антител.