 La scala di 10-7 metri, e cioè 0,1 micrometri, ci porta a una dimensione che ci permette l'esplorazione dei virus, microscopici sistemi autoreplicanti soggetti alla pressione evolutiva. Sono ancora più piccoli dei batteri, le più piccole entità dotate di un'esistenza autonoma.
I virus sono i portatori delle malattie come il raffreddore; la loro esistenza era già nota all'inizio del secolo, quando si è scoperto che esistevano agenti patogeni capaci di superare i filtri che trattenevano qualunque tipo di batterio.
Tutti i virus sono composti dagli stessi materiali di base: le proteine e l'acido nucleico, DNA o RNA. Ciò che cambia è soltanto il modo in cui le sottounità chimiche sono tenute insieme. Le forme e le dimensioni delle particelle virali sono visibili soltanto attraverso un microscopio elettronico ad alto potenziale di accelerazione. Lo studio della loro struttura interna, invece, richiede sofisticate tecniche biochimiche.
Lo scopo di ogni organismo vivente è la replicazione del proprio acido nucleico: i geni che lo rendono unico. Mentre negli organismi superiori ciò avviene mediante la replicazione dei cromosomi e lo sdoppiamento della cellula, per replicarsi un virus introduce il proprio acido nucleico in qualche cellula vivente che lo può ospitare. Il rivestimento proteico del virus permette sia la protezione dell'acido nucleico dall'ambiente esterno, sia di penetrare in una cellula adatta e di iniettare nel suo citoplasma il proprio acido nucleico. Le strategie di penetrazione variano da virus a virus, ma in generale sfruttano tutte le capacità della cellula di assorbire sostanze nutritive avvolgendole nella propria membrana esterna. Il virus, una volta introdotto e moltiplicato esce dalla cellula ospite rompendone la membrana e va alla ricerca di altre cellule simili. Questo processo, se incontrollato porta alla distruzione di tutte le cellule ospiti. Animali e vegetali hanno però la capacità di difendersi e di sopravvivere alle infezioni virali grazie alla possibilità di riconoscere l'invasore dal tipo di rivestimento proteico. Così i virus vengono combattuti ed espulsi limitando per quanto possibile i danni. Negli esseri umani questo procedimento è ottenuto grazie ai globuli bianchi in grado di fagocitare i corpi estranei.
 Ma non sono soltanto le cellule eucariotiche a essere soggette a virus, anche quelle procariote possono essere intaccate. Queste ultime sono attaccate dai virus batteriofagi, strutture che spesso sono abbastanza complesse.
I virus di tipo T2, per esempio, sono batteriofagi formati da una testa che contiene il DNA, una coda e alcune zampe che si attaccano al
batterio. Il virus, dopo essersi insediato su un batterio, ne fora la membrana esterna e inietta l'acido nucleico che scende dalla testa attraverso la coda. I nuovi virus, in questo modo duplicati, escono poi alla ricerca di altri batteri da infettare. Se i virus non trovano altre cellule da infettare si estinguono. E' questo il caso per esempio del vaiolo, un tempo mortale e diffuso, che dopo le vaccinazioni di massa non è stato più segnalato da numerosi anni, al punto che molti lo considerano ormai estinto in natura, a parte le colture da laboratorio.
La storia del vaccino del vaiolo
Tra il XVII e il XVIII secolo, le grandi epidemie che da sempre nella storia hanno decimato le popolazioni, come la peste o il tifo, esaurivano la loro portata distruttiva. Al contrario, il vaiolo si andava diffondendo sempre più, provocando nei soggetti colpiti una malattia con la comparsa di pustole deturpanti che spesso aveva esito mortale. La virulenza del vaiolo si manifestava soprattutto nei grandi agglomerati urbani e colpiva prevalentemente i giovani non ancora entrati nella pubertà. Le crisi esplodevano a intervalli di 5/10 anni con una letalità del 20/40%.
Per evitare di contrarre il morbo in forma mortale, sin dall'antichità si era diffusa in alcune regioni una pratica importata sembra dalla Cina che consisteva nella vaiolazione o variolizzazione. In altre parole si trattava di un contagio volontario: venivano inoculate in un soggetto polveri essiccate di croste o altre sostanze prelevate da un malato in forma lieve. Se questa pratica talvolta portava all'immunizzazione, era certamente pericolosa, perché si utilizzava virus umano vivo. Pare che questo metodo sia stato per la prima volta importato in Inghilterra nel 1712 da Lady Mary Wortley Montagu, donna di lettere di idee progressiste il cui salotto era frequentato da molti intellettuali inglesi. Nel 1721 anche la figlia fu vaiolizzata con lo stesso sistema per decisione materna. Così, questo processo si diffondeva e venne sperimentato da alcuni medici come Edward Jenner che continuò a usare questo metodo sino a che scoprì che gli uomini che si ammalavano di vaiolo vaccino, che sull'uomo ha un esito sempre benigno, non contraevano la malattia dell'uomo, ne erano immunizzati esattamente come chi lo aveva contratto in forma leggera e ne era guarito. Dunque, concluse che il virus umano e quello vaccino si dovevano coprire immunologicamente.
Nel 1769 Jenner  prelevò un siero dalle pustole di una donna malata del virus vaccino e lo inoculò in un bambino di 8 anni, riuscendo perfettamente nell'immunizzazione. Questa pratica prese perciò il nome di vaccinazione e
si diffuse rapidamente al punto di divenire obbligatoria in Inghilterra nel 1840.
Ma a questo punto le cose erano ancora lontane da una risoluzione. Le resistenze alla vaccinazione furono fortissime per tutto l'Ottocento. Tra le voci più autorevoli che tuonavano contro questa pratica c'erano quelle di Emmanuel Kant o di Herbert Spencer che ne negavano l'efficacia. Alfred Russel Wallace, co-ideatore della teoria della selezione naturale insieme a Darwin, inizialmente favorevole, divenne uno dei più acerrimi oppositori al vaccino, che contrastò con dati sperimentali e pamphlet più filosofici e politici: la vaccinazione, inutile e dannosa, era una violazione della libertà personale che lo stato non aveva il diritto di imporre, era un crimine intollerabile.
A Londra fu fondata l'associazione contro la vaccinazione, mentre, intorno al 1863 ci furono proteste, disordini e violenze in tutto il paese. Vennero sostenute tesi come quella secondo la quale la diminuzione del vaiolo corrispondeva all'aumento di altre malattie. I cattolici si appellavano alla Divina Provvidenza e contestavano le pratiche mediche che andavano in direzione contraria. Le sinistre l'avversavano perché sembrava un rimedio contro gli effetti di una condizione di vita deplorevole, mentre volevano agire sulle cause, con riforme sociali e non mediche. Nel 1888 cadde alla camera il progetto di legge che rendeva obbligatoria la vaccinazione.
Soltanto nell'ultimo secolo, soprattutto grazie alla massiccia campagna di vaccinazione promossa dall'Organizzazione Mondiale della Sanità a partire dal 1966, il virus è stato debellato e l'ultimo caso di vaiolo naturale è stato segnalato nel 1977 in Somalia. Oggi molti ritengono che il virus del vaiolo sia definitivamente scomparso, a parte le colture che vengono impiegate nei laboratori di ricerca.
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