埃爾利希是一個才華橫溢的猶太人，生於1854年3月14日（與貝林的生日恰好相差一天），1878年獲得醫學博士學位。此後，埃爾利希作為弗雷裡希教授的助手從事染料和組織染色的研究。在研究中，埃爾利希將染料分為酸性、鹼性和中性，相對應地，血液細胞的顆粒也被分為同樣的三類，今天臨床上仍在沿用的嗜酸性粒細胞、嗜鹼性粒細胞和中性粒細胞的名稱就來源於此。1882年，埃爾利希發明了著名的「抗酸」染色法，這一方法使得科赫發現的結核桿菌觀察起來更為清晰，改進後的抗酸染色法今天仍在使用。
1890年，新成立的科赫研究所向埃爾利希發出邀請，埃爾利希正式成為科赫的助手並開始免疫學方面的研究。貝林此時也在科赫研究所，並已與北里柴三郎發現了白喉抗毒素血清的治療效果。埃爾利希從化學角度闡述了毒素-抗毒素反應的機理，設計出測量血清中抗毒素含量的方法，使得抗毒素血清的質量標準化成為可能。此時已經有廠家聯繫貝林，希望儘早將抗毒素血清的生產規模化，這將意味著極其豐厚的利潤回報。貝林自然也希望如此，只是此時的抗毒素血清效力太低，無法用於臨床。此時埃爾利希幫了貝林一個大忙：他成功地純化了貝林的血清，使得抗毒素血清的治療獲得了極大的成功，貝林也因此名利雙收。
此後，埃爾利希與血清生產廠家簽訂了一份長達12年的合同，這本來將給埃爾利希帶來不菲的收入。但是，2年之後，這份合同卻被埃爾利希自己終止了。相反的，貝林卻獲得了改進的白喉抗毒血清的獨家專利。1901年，貝林與埃爾利希同時成為首屆諾貝爾醫學獎的候選人，但最終這一獎項卻只授予了貝林一人。在整個事件中，可以說埃爾利希都被貝林欺騙了：一種說法是，貝林許諾給埃爾利希一個更好的實驗場所，以換取埃爾利希放棄自己在白喉抗毒血清方面的專利；另一種說法則是貝林掩蓋了抗毒血清是應用了埃爾利希成果的事實，侵吞了本該屬於埃爾利希的榮譽。不管怎樣，埃爾利希與諾貝爾獎就這樣失之交臂了。
然而這個猶太人的才華還遠遠沒到枯竭的時候。對於失去的諾貝爾獎，埃爾利希似乎一直保持著良好的風度：他與貝林維持了多年友好的通信，並從不掩飾自己對貝林發現抗毒素的讚賞。基於不同的毒素-抗毒素效應，埃爾利希發展了著名的免疫學「側鏈」學說。他認為，抗毒素是有機體自身產生的。毒素含有特殊的「毒性簇」，而細胞上則有相應的「受體」，類似苯環上的側鏈。血液中的受體能夠特異性中和毒素，保護細胞不受傷害。這一理論在免疫學影響深遠。我們耳熟能詳的「主動免疫」「被動免疫」「受體」「類毒素」等名詞都是出自埃爾利希的創造。
1908年，攜自己關於體液免疫的「側鏈」學說，埃爾利希與俄羅斯人梅契尼科夫（Ilya Ilyich Mechnikov）分享了當年的諾貝爾醫學和生理學獎。請原諒我這裡沒有詳細介紹梅契尼科夫，他所發現的細胞的吞噬作用與埃爾利希的側鏈學說可以稱之為機體免疫功能的兩重防線。不過，與梅契尼科夫相比，埃爾利希的光彩實在是太耀眼了：在錯過一個諾貝爾獎和又獲得一個諾貝爾獎後，埃爾利希又在1912和1913年取得了兩次諾貝爾獎的提名！這又是怎麼回事呢？
早在1890年，埃爾利希就發現某些染料具有消滅病原生物的作用。由此他設想，如果某種化合物對病原生物有著良好親和力又對人體無害，那麼該化合物將成為在體內消除病原體的良好藥物，就像抗毒素能夠特異地中和毒素那樣。埃爾利希形象地稱這種藥物為「魔彈」（magic bullets）。1906年，埃爾利希發現了atoxyl（氨基苯胂酸鈉）的結構，這個化合物被認為對治療錐蟲病有著良好效果。埃爾利希和他的助手對atoxyl的衍生物進行了無數次的探索，以尋求理想的「魔彈」。當時，梅毒螺旋體已經被發現，但是梅毒的治療仍然毫無進展。埃爾利希決定在現有的含砷化合物中尋找對抗梅毒螺旋體的藥物。功夫不負有心人，埃爾利希的助手、北里柴三郎的學生秦佐八郎終於發現代號為606的化合物對梅毒感染的兔子非常有效。在對606進行了數百次實驗並證實了療效之後，埃爾利希將其命名為灑爾弗散（Salvarsan）。後來又發現914號化合物更易溶於水，埃爾利希稱其為「新灑爾弗散」（Neosalvarsan）。
606和914的成功，使得埃爾利希成為使用化學療法治療疾病的第一人，是公認的化學療法之父。憑藉化學療法埃爾利希又獲得了1912和1913年諾貝爾獎的提名。由於當時化學療法剛剛開展，諾獎評委會並未貿然頒獎給他。但埃爾利希的聲譽卻毫無疑問地達到了頂峰。在法蘭克福，埃爾利希研究所所在的街道被命名為保羅•埃爾利希大街；埃爾利希一生共獲得了10個榮譽博士的學位，被科學界評價為是一名少見的組織學、有機化學、血液學、免疫學和藥物學的跨領域奇才。
1914年第一次世界大戰爆發後，埃爾利希心情陷入抑鬱，並於當年聖誕節前後發作了中風；1915年8月20日，埃爾利希在巴特洪堡度假中發作第二次中風，不幸逝世，享年61歲。雖然後來人們發現了更好的青黴素來對抗梅毒，但是埃爾利希的卓越才華、謙虛氣度以及他首創的化學療法，將永遠被人們所銘記。
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