韋爾奇的課很快就大受歡迎。不久，來自紐約三所醫學院的學生紛至沓來，排隊等候上課，他們就像當年的韋爾奇一樣，被這門新科學、顯微鏡和實驗所吸引。韋爾奇不是簡簡單單地授課，他還啟發學生。他的評論總是那麼紮實精深、論據充分而且推理嚴密。一位同事這樣評述：「他一直在散布知識。」 還有那種激動人心的感覺！每一次，當學生將樣本固定在載玻片上並通過顯微鏡觀察時，一個全新的世界豁然呈現在眼前！對於某些人來說，發現並進入這個世界，開始操縱它，就近乎於去創造它。他們這時一定感覺自己化身為造物主了。
紐約內外科醫學院不得不開設一門實驗課程來與之競爭，他們懇請韋爾奇加盟。韋爾奇以不願背叛貝爾維醫學院為由婉言謝絕了，但建議對方聘請普魯登（T. Mitchell Prudden），他是韋爾奇在歐洲時就認識的一個美國人，當時韋爾奇還將其視為霍普金斯那份工作的競爭對手。這是他第一次參與安排別人的工作，自此之後，他所參與安排的工作多到無法估算。此間，他的一個學生這樣回憶道：「他嚴肅而熱切的目光、微笑的面容以及對年輕人的熱情，使得他們圍繞著他。他總是願意放下手頭上任何正在進行的工作，來解答關於各方面的問題，哪怕非常瑣碎——事實上他從來不會沒有答案，他簡直就像百科全書一樣知識淵博。我的直覺告訴我，他待在貝爾維是大材小用，他註定應該有更多的聽眾。」
但是，除了主動選修這兩門課程的學生蜂擁而至外，普魯登和韋爾奇兩個人誰也沒有成功。兩年過去了，然後又是一年，到了第四年，為了維持生計，韋爾奇在一家州立醫院擔任一名傑出醫生的助理，從事屍體解剖工作，並在期末考試前指導學生。當他過了而立之年後，他還一直沒能做真正的科學。韋爾奇的聲譽不斷提高，而且顯而易見，如果他專註於行醫，他會非常富有。醫學研究在美國的進展僅是那麼一丁點——儘管意義重大——但即使是這一點點，他也沒有參與。在歐洲，科學正憑藉著接二連三的進展和毫不間斷的突破向前邁進，其中最重要的就是疾病的病菌學說。
對病菌學說的驗證和詳細闡述將最終開創一條對抗所有感染性疾病的道路，也將創建出韋爾奇和其他人後來用以抗擊流感的概念框架和技術手段。
簡單說來，病菌學說認為微小的生物體會在侵入人體後繁殖，然後導致疾病，而且特定的病菌導致特定的疾病。
那時也確實需要新的疾病理論。隨著19世紀的發展，人們將屍體解剖後的發現與生前記錄的癥狀關聯起來，開始利用顯微鏡觀察屍體和動物器官，將正常器官和病變器官進行比較，疾病變得越來越清晰化、局域化和特徵化，科學家們最終拋棄了系統性疾病的概念以及希波克拉底和蓋侖的氣質學說，開始尋求更好的解釋。
當時與病菌學說相抗衡的還有另外三種理論。
第一種理論涉及「瘴氣」。這個概念以多種形式存在，但都從根本上認為，大部分疾病是由空氣中的腐敗物、氣候的影響以及有機物降解出的有毒氣體所致。（在中國，人們認為是邪氣導致了疾病。）瘴氣貌似一個特別好的流行病學解釋，而且沼澤地區的髒亂似乎能支持這個理論。1885年，韋爾奇認為病菌學說已經確鑿無疑了，紐約市衛生局還在告誡市民：「將所有的電線在某個季節埋於地下……會讓那麼多富含毒氣的下層土暴露於空氣中……這對市民健康極為有害……哈林區的腐敗污物如此之多，足以生成毒害半數市民的有害氣體。」 直到20世紀30年代，一位傑出而非常受人尊敬的英國流行病學家依舊致力於瘴氣論研究；而1918年流感大流行後，人們在查找病因過程中，還對氣候狀況進行了仔細的考量。
疾病的「污穢」理論幾乎與瘴氣論一脈相承。它也同維多利亞時代的習俗全然吻合。對「沼澤氣體」（常常是對糞便所散發氣味的一種委婉說法）的恐懼以及室內衛生設備的出現推動了衛生狀況的改進，同時也使人體能與當時所認為的有害物質相隔離。污穢通常與疾病聯繫在一起：虱子傳播斑疹傷寒；污水傳播傷寒和霍亂；老鼠通過它身上的跳蚤傳播瘟疫。
瘴氣論和污穢論都有精於此道的擁護者，包括公眾衛生官員和一些極具天賦的科學家。但病菌學說在科學上最大的對手卻是以純化學術語來闡述疾病。它將疾病視為化學過程。這個理論有許多可取之處。
化學就像一面放大鏡，幫助科學家們看清大量的生物學問題，而且一些化學反應似乎也確能用來模擬疾病的行為。舉個例子來說，熱衷於疾病化學論的人認為，火燒是一個化學過程，並且一根火柴就可以激發一連串的反應，可以點燃整個森林或城市。他們推測，他們稱之為「酶」的化學物質發揮著類似火柴的作用。一個酶啟動體內一系列的化學反應，而後引發等同於發酵的事件——感染。（疾病的化學理論並沒有確切的名稱，但實際在很大程度上已被確認了。科學家已經清楚地證明，化學物質、放射線和環境因素會導致疾病，但通常要通過長期或大劑量的接觸才行，而不是像酶理論推測的那樣，突然爆發出一系列的反應。）
最終，這個理論認為酶能夠在體內再生，這樣它們就同時承擔了催化和滋養生物體的作用。事實上，這個更為深奧的酶理論 版本本質上所描述的物質，就是今天我們稱之為病毒的東西。
然而，許多科學家仍不滿意於這些理論。疾病通常都有發生、發展和傳播的過程。那麼是否應該有一個起始點——一個「種子」呢？在1840年的《關於沼氣和傳染原》（On Miasmata and tagia）一文中，亨勒首次闡述了現代病菌學說；他也給出了這個學說的證據，並列出了一旦符合就能確認疾病的一些標準。
1860年，巴斯德證明，發酵是由生物體而非化學鏈式反應引起，成功地將其轉變為病菌學說。早期最重要的皈依者是李斯特（Joseph Lister），他立刻將這些發現應用在外科手術中，在手術室創造了消毒環境，從而大大降低了患者術後感染所導致的死亡率。
但科赫的工作更為耀眼。科赫本人就非常引人注目。他是工程師的兒子，5歲就能自己看書，非常聰慧。他曾跟隨亨勒學習，並得到了一個研究職位，但為了養家還是選擇了臨床醫生一職。然而，他無法停止對自然的探索。他獨自一人進行了一系列的實驗（這些實驗滿足最苛刻的檢驗要求），發現了炭疽桿菌的整個生命周期，指出它能以芽孢的形式在土壤中休眠數年。1876年，他來到韋爾奇的一位導師科恩（Ferdinand ）的實驗室，並展示了他的發現，結果他一舉成名。
隨後他提出了著名的「科赫法則」，儘管亨勒在較早的時候曾經提出過類似的內容。法則認為，在確定一種微生物為某種特定疾病的病因之前，首先，研究人員必須在這種疾病的每一病例中都找到這種微生物；其次，他們必須分離出這種微生物純種；第三，他們必須用這種微生物接種易感動物，並讓這些動物患上此病；第四，必須再從這些實驗動物身上分離出這種微生物。科赫法則幾乎立刻變成了一個標準。（要達到這個標準並不容易，例如，通常很難找到在感染人類病原菌之後，會表現出和人類相同癥狀的實驗動物。）
1882年，科赫發現了結核桿菌（結核病的病原菌），從而震撼整個科學界，並進一步確證了病菌學說。結核病是無情的殺手，民間稱之為「癆病」（ption），這個名稱道出了這種疾病的可怕，它會掏空（e）人的體力。如同癌症一樣，它攻擊的對象不分老幼，它榨取人們的生命力，讓他們形容枯槁，然後奪走他們的生命。
對於細菌學的信徒來說，怎樣評價科赫發現的重要性都不為過。在紐約，一位朋友拿著報道這項發現的報紙闖進了韋爾奇的卧室。韋爾奇從床上一躍而起，兩個人又一起衝出門去告訴另外一個朋友。很快地，韋爾奇親身感受到了這份喜悅。他在自己的課上演示科赫的發現，重複科赫的方法，用苯酚品紅液對癆病患者的痰液進行染色，他的學生們注視著蒸汽從玻片上升起，染料結合到桿菌上，玻片上顯現出桿菌的真貌。這是最新、最偉大的發現呀！學生們通過顯微鏡觀察這塊玻片，看到了科赫所看到的一切，大家激動萬分。許多人在多年後還活靈活現地回想著當時的情景。比格斯（Hermann Biggs）就是其中之一，他憑自己的努力也成為了一名傑出人士；就是在那一時刻，他決定將畢生的精力投入細菌學。
但對韋爾奇來說，重複科赫的發現苦樂交加。他了解那些德國人，知道他們幾乎全部都在這門未知的科學中探險。然而，在這裡，他只是沿襲著他們工作的軌跡，自己什麼也沒做。
1883年，科赫取得了他在戰勝疾病的科學領域內的第一次偉大勝利。19世紀初期，歐洲和美國遭受了兩次流行性霍亂的蹂躪。就在埃及發生的新一輪流行性霍亂逼近歐洲邊