Но жизнь лечит. Будучи преподавателем Одесского университета, он встретил молоденькую студентку Ольгу Белокопытову, на тринадцать лет младше его, и полюбил вновь. В феврале 1875 года состоялась их свадьба. Когда Ольга заразилась брюшным тифом, Мечников снова попытался свести счёты с жизнью, на этот раз посредством инъекции возбудителей возвратного тифа. Тяжело переболев, он, однако, выздоровел: болезнь поубавила долю столь характерного для него пессимизма и вызвала улучшение зрения. Хотя и от второй жены у Мечникова не было детей, после смерти родителей Ольги, ушедших из жизни друг за другом в течение года, супруги стали опекунами двух её братьев и трёх сестёр.
В выборе подруги жизни Илья Ильич не ошибся. Ольга Николаевна сделала всё, чтобы он смог целиком отдаться служению науке. Со своей стороны, Мечников помог Ольге Николаевне достигнуть того, о чём она мечтала в юности.
Ольга Николаевна с благодарностью писала о том, что Илья Ильич, «…стоявший во сто раз выше меня, не только не подавлял моей личности, тогда ещё гибкой и не установившейся, но, напротив, всегда бережно относился к ней… Его живость, сообщительная весёлость, любознательность, способность всё отлично организовывать делали его несравненным товарищем и руководителем. Работать с ним было величайшим благом, потому что, щедро делясь своими мыслями, сообщая своё увлечение и интерес к исследованию, он в то же время создавал атмосферу тесного общения и искания знания и правды, и самому скромному работнику это позволяло чувствовать, что он участвует в выполнении высокой цели…»
Одесса была идеальным местом для изучения морских животных. Мечников пользовался любовью студентов, однако растущие социальные и политические беспорядки в России угнетали его. Вслед за убийством царя Александра II в 1881 году реакционные действия правительства усилились, и Мечников, подав в отставку, переехал в итальянскую Мессину.
«В Мессине, — вспоминал он позднее, — совершился перелом в моей научной жизни. До того зоолог, я сразу сделался патологом». Открытие, круто изменившее ход его жизни, было связано с наблюдениями за личинками морской звезды. Наблюдая за этими прозрачными животными, Мечников заметил, как подвижные клетки окружают и поглощают чужеродные тела, подобно тому, как это происходит при воспалительной реакции у людей. Если чужеродное тело было достаточно мало, блуждающие клетки, которые он назвал фагоцитами, могли полностью поглотить пришельца.
Мечников был не первым учёным, наблюдавшим, что лейкоциты у животных пожирают вторгшиеся организмы, включая бактерии. В то же время считалось, что процесс поглощения служит, главным образом, для распространения чужеродного вещества по всему телу через кровеносную систему. Мечников придерживался иного объяснения, т. к. смотрел на происходящее глазами эмбриолога. У личинок морских звёзд подвижные фагоциты не только окружают и поглощают вторгшийся объект, но также резорбируют и уничтожают другие ткани, в которых организм более не нуждается.
Лейкоциты человека и подвижные фагициты морской звезды эмбриологически гомологичны, т. к. происходят из мезодермы. Отсюда Мечников сделал вывод, что лейкоциты, подобно фагоцитам, в действительности выполняют защитную или санитарную функцию. Далее он продемонстрировал деятельность фагоцитов у прозрачных водяных блох. «Согласно этой гипотезе, — писал впоследствии Мечников, — болезнь должна рассматриваться как борьба между патогенными агентами — поступившими извне микробами — и фагоцитами самого организма. Излечение будет означать победу фагоцитов, а воспалительная реакция будет признаком их действия, достаточного для предотвращения атаки микробов». Однако идеи Мечников в течение ряда лет не воспринимались научной общественностью.
В 1886 году Мечников вернулся в Одессу, чтобы возглавить вновь организованный Бактериологический институт, где он изучал действие фагоцитов собаки, кролика и обезьяны на микробы, вызывающие рожистое воспаление и возвратный тиф. Его сотрудники работали также над вакцинами против холеры кур и сибирской язвы овец. Преследуемый жаждущими сенсаций газетчиками и местными врачами, упрекавшими Мечникова в отсутствии у него медицинского образования, он вторично покидает Россию в 1887 году.
Встреча с Луи Пастером в Париже привела к тому, что великий французский учёный предложил Мечникову заведовать новой лабораторией в Пастеровском институте. Мечников работал там в течение следующих 28 лет, продолжая исследования фагоцитов.
Мечников в течение многих лет жил в Париже на улице Дюто поблизости от своей лаборатории. Он был постоянно занят вопросами улучшения и расширения работы Пастеровского института, популяризации его научных трудов. Он писал статьи в журналы, читал лекции по бактериологии для медиков при Пастеровском институте, беседовал с журналистами; охотно делился сведениями с людьми, проявлявшими интерес к данной области знания. Наука никогда не оставалась для Мечникова мёртвой буквой.
Всей душой преданный своему делу, Илья Ильич не терпел расхлябанности, в его лаборатории работали дружно, стремления всех были сосредоточены на разрешении общих задач.
Много лет подряд Мечников проводил лето на даче в Севре, а с 1903 года перебрался туда на постоянное жительство. Илье Ильичу исполнилось тогда пятьдесят семь лет. Чем старше становился он, тем более жизнеутверждающим и радостным становилось его мироощущение.
Пастеровский институт постоянно испытывал нужду в денежных средствах. Многие исследования требовали дорогостоящего оборудования и животных для экспериментов, а денег не хватало. Частная благотворительность вещь весьма непостоянная. Сколько унижений приходилось переносить, чтобы получить у богачей жалкую подачку для науки!
В 1908 году одинокий престарелый богач Ифла-Озирис перед смертью завещал Пастеровскому институту всё своё состояние — двадцать восемь миллионов франков. Стало возможным улучшить лабораторное оборудование, и впервые научный руководитель института Пастера Илья Ильич Мечников стал получать вознаграждение за свой труд!
Не всё было просто и в науке. Драматические картины сражений фагоцитов, которые рисовал Мечников в своих научных отчётах, были встречены в штыки приверженцами гуморальной теории иммунитета, считавшими, что центральную роль в уничтожении «пришельцев» играют определённые вещества крови, а не содержащиеся в крови лейкоциты. Мечников, признавая существование антител и антитоксинов, описанных Эмилем фон Берингом, энергично защищал свою фагоцитарную теорию. Вместе с коллегами он изучал также сифилис, холеру и другие инфекционные заболевания.
Выполненные в Париже работы Мечникова внесли вклад во многие фундаментальные открытия, касающиеся природы иммунной реакции. Один из его учеников, Жюль Борде, показал, какую роль играет комплемент (вещество, найденное в нормальной сыворотке крови и активируемое комплексом «антиген — антитело») в уничтожении микробов, делая их более подверженными действию фагоцитов. Наиболее важный вклад Мечникова в науку носил методологический характер: цель учёного состояла в том, чтобы изучать «иммунитет при инфекционных заболеваниях… с позиций клеточной физиологии».
Когда представления о роли фагоцитоза и функции лейкоцитов получили более широкое распространение среди иммунологов, Мечников обратился к другим идеям, занявшись, в частности, проблемами старения и смерти. В 1903 году он опубликовал книгу, посвящённую «ортобиозу», или умению «жить правильно» — «Этюды о природе человека», в которой обсуждается значение пищи и обосновывается необходимость употребления больших количеств кисломолочных продуктов, или простокваши, заквашенной с помощью болгарской палочки. Имя Мечникова связано с популярным коммерческим способом изготовления кефира, однако учёный не получал за это никаких денег.
Совместно с Паулем Эрлихом Мечников был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине 1908 года «за труды по иммунитету». Как отметил в приветственной речи К. Мёрнер из Каролинского института, «после открытий Эдварда Дженнера, Луи Пастера и Роберта Коха оставался невыясненным основной вопрос иммунологии: „Каким образом организму удаётся победить болезнетворных микробов, которые, атаковав его, смогли закрепиться и начали развиваться?“ Пытаясь найти ответ на этот вопрос, — продолжал Мёрнер, — Мечников положил начало современным исследованиям по… иммунологии и оказал глубокое влияние на весь ход её развития».
