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以历史的视角来看，几千年来，人类在瘟疫中习得了公共卫生知识，整体的卫生条件得以改善，在很多方面取得了巨大成就，但并没有改变人类面对瘟疫一直处于防守位置的局面。18世纪，疫苗的出现以及后来抗生素的发明给人类应对瘟疫带来了一线曙光，自此，人类走上了主动防御的探索之旅。
疫苗的作用在于，可以在非传染病流行期间，也就是在传染病流行前就大规模接种，帮助人群建立起群体免疫力。疫苗一诞生就以帮助人类战胜传染病为使命，在其两百多年的发展历程中，消灭了天花，极大遏制了脊髓灰质炎、麻疹等严重危害儿童健康的传染病，每年阻止了千百万人死于传染病，疫苗接种逐渐成为人类防控传染病最有效、最优先、最经济的手段。
爱德华·詹纳（Edward Jenner，1749—1823年）发明牛痘是免疫学发展中的重要里程碑事件，但早在一千多年前，人类就已经开始尝试利用病原体对传染病进行治疗。尽管那时的人们还没能建立科学研究体系，不可否认的是，这些尝试为人类应对传染病积累了重要的经验。这一历史可以追溯到4世纪中国东晋时期医学家葛洪。
东晋医药学家葛洪在《肘后备急方》中记载了有关医治癫疯狗病的方法——“乃杀所咬犬，取脑敷之，后不复发”，描述了应用病犬的脑髓敷伤口以防治（可能的）狂犬病。其记载的方法放在今天看似比较原始，但古人经验治疗狂犬病的记载，已隐约可见现代免疫学思想之萌芽。
至16世纪中叶，即明代隆庆年间（1567—1572年），宁国府太平县已流行人痘接种法。后来，万历天启年间（1621—1627年），程从周的《茂先医案》、周晖的《金陵琐事剩录》等书中有关于种痘的记载。当时已有几种种痘法。
第一种是痘衣法。取“所贮痘浆”沾染于衣服上，给小孩穿，种痘后的小孩，三日发热，三日见痘，十日而愈。这种“所贮痘浆”并不是直接取自天花病人身上的痘浆，而是为次第接种而专门收集的、病毒毒性已减轻的痘浆。用痘衣法是比较原始的种痘法，成功率较低。
第二种是痘浆法。将病人痘浆放于鼻腔，痘即自出。后来多用此法，称为鼻苗或鼻痘。
鼻苗后来分为水苗、旱苗二种：水苗即以痘痂研粉调水，用棉花蘸上此痘浆塞入小孩鼻孔；旱苗即以痘痂研粉，仍用棉花蘸上痘痂之粉塞于小孩的鼻孔，并能使痘发出。
接种方法上，古人也有摸索，一种为种苗，即用鼻苗发出的痘痂研粉为苗；另一种为时苗，即用真正的天花病人的结痂来接种。实践证明种苗最为稳妥，时苗常常带来真正的天花感染，很危险。所以后来多用种苗，其后更加改进，把这种种苗递相接种，四季不断，毒性越来越小，接种此种鼻苗十分安全，而时苗逐渐被淘汰。
有关种痘的书籍，明代董其昌（1555—1636年）的《玄赏斋书目》中已著录《种痘书》一册。清乾隆六年（1741年），张琰所著《种痘新书》，则为现存较早的人痘接种法的专著。
18世纪，我国人痘苗接种预防天花的方法引起邻国的注意，俄国最先派人前来学习。后来此方法由俄国传至土耳其，当时英国驻奥斯曼帝国大使夫人玛丽·沃特利·蒙塔古夫人在土耳其见到种痘预防天花效果显著，就把这种痘的方法带回英国，后又传至北非、印度。朝鲜、日本的人痘接种法也是由中国传入，当时日本派痘师来中国学习此类种痘法。
人痘苗预防天花的方法得以推广和验证，是人类尝试利用传染病病原遏制传染病的探索。
虽然采用人痘苗接种预防天花的方法诞生的年代较为久远，但它与几百年之后的牛痘之间存在着一定的区别。首先人痘苗只有在天花流行时，才能从天花病人身上获得。获得病毒、保存病毒都有一定困难；且人痘苗的毒性强，即便稀释，也有一定的危险。牛痘是从牛身上获得病毒，即便人类中没有天花流行，它也存在，可以获取，牛痘病毒传染给人的症状较轻。相对于人痘，牛痘更容易获得，而且更安全。看起来是一小步的转化，其实是在免疫学领域的一大步跨越。
玛丽·沃特利·蒙塔古夫人是英国多才多艺的作家、诗人，1714年，她的丈夫出任驻奥斯曼帝国大使，蒙塔古夫人随夫同住伊斯坦布尔，1722年
她将人痘苗的方法带回英国，在健康人的皮肤上划上伤口，再把天花病人的结痂取来接种到伤口里，这种方法确实降低了天花的发病率，但是有相当多数量的人因为接种而患上了天花死去。正是在这样的背景下，英国医生爱德华·詹纳分析、调研了天花牛痘的可行性，并于1798年完成《天花疫苗因果之调查》的手稿，公布了牛痘能预防天花的试验结果。因为这篇手稿，牛痘接种法被迅速而广泛地应用。
1796年，詹纳将正在出牛痘的女孩皮肤上水疱中的液体接种到一个8岁健康男孩身上，堪称医学史上最为冒险的一次实验，詹纳也被誉为免疫学之父。
当詹纳还是一个年轻的医学实习生时，他就开始思考从乡村挤乳女工那里听到的一件事。女工认为她从不为感染天花担忧，因为她已经感染过一次牛痘了。牛痘是一种极其温和的疾病，很常见，从乳牛的乳房转移到挤乳女工手上，引起小脓疱疹子，过几天就好了。牛痘类似于天花，但是病情轻得多。在詹纳当乡村医生的英国格洛斯特郡乡村地区，牛痘可以对天花产生免疫已经是普遍的认识。
如果一个人幸免于轻微的天花，他或她就会对下一次感染具有免疫力。事实上，有些医生已经给少数富人接种过这种温和的牛痘，以保护他们不受18世纪席卷欧洲的天花大流行的传染。接种牛痘不仅很花钱，而且其危险程度几乎和疾病本身一样。接种过程有时甚至会致命，并且往往给病人留下丑陋的疤痕。
詹纳几乎用了20年研究这个问题，对种牛痘者和天花病人作了详细记录。1796年5月，他做了一个试验。他从受感染的挤乳女工手上取得牛痘脓液，在一名叫菲普斯（James Phipps）的8岁小孩身上“种痘”。正如詹纳期望的那样，小孩染上了温和的牛痘，也和詹纳希望的一样，他很快就恢复了。两个月后进行下一步，这时詹纳给小孩接种致命剂量的天花。这是非常危险和有争议的试验，放在今天是不被允许的。
通过重复试验，詹纳得出结论：牛痘病毒与天花病毒极其相似，因此身体能够同时对这两者产生抵抗性，但是牛痘症状非常轻微，种痘后只会引起轻微的不适。
詹纳发表了他的研究结论。尽管起初有人怀疑，遇到阻力，但在1800年英国还是完全接受了种痘，并很快被世界其他地方采纳。值得一提的是，詹纳本人在他家乡的庭院里，每天要给300多位穷人种痘。到了1800年，估计有100000人获得了对抗天花的免疫力。许多国家很快实施强制性种痘，在这以后，天花发病率急剧下降。
▲ 詹纳给孩子种痘的塑像
詹纳的试验成功了，世界上第一种有效的疫苗诞生了。但是当时没有人能确切地知道，为什么天花疫苗有效，或者是什么因素引起这种或者那种疾病。尽管后来发现，天花种痘术并不是终身有效，还必须重新激活或者后续增强，然而，詹纳的措施不仅使世界摆脱了一种可怕的疾病，而且建立了免疫学这门科学，还为后人的研究打开了通道。后来的科学家巴斯德等人触类旁通，探寻出了更多针对其他疾病的治疗和免疫方法。
作为细菌学理论的创建者、食物消毒中巴氏加热杀菌法的倡导者，以及狂犬病疫苗的发明者，路易斯·巴斯德（Louis Pasteur，1822—1895年）的名字家喻户晓。
巴斯德在19世纪60年代提出的细菌学说是生命科学史上的重大突破，从此确认微小的生物体是引起传染性疾病的媒介，使许多从事公共卫生的人们找到了解决问题的办法。
1885年，法国微生物学家、法兰西学院院士巴斯德为一位被狂犬咬伤的9岁小男孩约瑟夫（Joseph Meister）打下人类第一针狂犬病疫苗，一个月后，男孩康复。巴斯德成为世界上第一个能从狂犬病中挽救生命的人。为纪念他对人类抗击狂犬病的巨大贡献，联合国指定巴斯德去世纪念日，即每年9月28日为世界狂犬病日。
到了19世纪90年代，多种细菌被识别并确定它们与某些疾病和传染病相关，还找到了消灭它们或者至少控制其传播的新方法，并引进到医院和外科手术中。但是还有一些疾病依旧难以解释，似乎更难对付——狂犬病就是其中之一。巴斯德推测，也许与之有关的生物体小到一定的程度，即使通过显微镜也难以看到。
▲ 路易斯·巴斯德（Louis Pasteur，1822—1895年）
后来的研究证明了巴斯德的推测：病毒也是一类疾病的成因。
巴斯德曾有三个子女死于传染病（伤寒），这让他痛苦不已，此事激发了他去研究治愈各种致命传染病的方法。后来他发现狂犬病病死率是最高的，为了挑战这一难题，巴斯德开始着手研究对付狂犬病的方法。
巴斯德认为致病性微生物在特殊培养之下可以减轻毒力，变成防病的疫苗。因此他大胆地从一位5岁狂犬病病人身上采集唾液稀释后注射到兔子体内，兔子相继发病死去。巴斯德又接着采集这些死兔的唾液稀释后继续注射到其他健康兔子体内，毫无例外这些兔子也都死掉了。如此重复试验100多次后，巴斯德怀疑这种人畜共患的疾病是作用于神经系统的。于是他打开病兔子的颅骨，提取病原体并进行培养，稀释成不同浓度继续给兔子试验。
直到将“毒性最弱的病原液”注射于狗，这只狗在28天后恢复正常。隔一段时间后，又给这只狗注射“毒性最强的病原液”，这只狗成功地活了下来。巴斯德推论出狂犬病病毒应该都集中于神经系统，因此他大胆地从病死的兔子身上取出一小段脊髓，悬挂在一支无菌烧瓶中，使其干燥。将干燥后的脊髓和蒸馏水混合注入狗的身上，狗都神奇地活了下来。众所周知，这就是一种减毒活疫苗。
这只狗的存活坚定了巴斯德研制疫苗的信念。他相信这种从病死兔身上抽出脊髓放入完全消毒的瓶中干燥，14天后取出并研碎加水制成的疫苗可以用在人体上。1885年7月6日，感染狂犬病毒的男孩约瑟夫（Joseph Meister）的出现，是巴斯德试验成功的开始。
与现代细胞培养疫苗相比，巴斯德一百多年前用动物脊髓组织培养的狂犬病减毒活疫苗，在安全性和有效性方面都有严重的缺陷。按现代狂犬病疫苗的质量标准，巴斯德当年的狂犬病疫苗或许是不合格产品。但巴斯德发明的狂犬病疫苗，在当年就是利大于弊，也为其他一系列现代疫苗的发展奠定了基础，开创了人类防治传染病的新时代。经过无数科研人员的努力，多次的更新换代，最终发展成现代的用细胞培养的灭活狂犬病疫苗。
1886年，Salmon和Smith证明了加热灭活的鸡霍乱弧菌同样具有免疫力，首创了灭活疫苗。20世纪出现的病毒和细菌培养技术、无菌控制技术、合成培养基与无血清培养基等新技术，开创了疫苗学发展的新纪元。特别是20世纪中后期进入了疫苗发展的黄金时代，科学家陆续成功研制出一系列新疫苗，包括目前儿童免疫程序中常见的脊髓灰质炎疫苗、麻疹减毒活疫苗、腮腺炎疫苗、风疹疫苗等。其中大部分疫苗是通过直接模拟自然感染途径和用传统手段制成的减毒或灭活疫苗。近些年来，随着多糖蛋白结合和DNA重组等技术问世，科学家又研发出了用于预防肺炎、脑膜炎、乙型肝炎以及人乳头状瘤病毒（human papilloma virus，HPV）感染等的疫苗。
如今，有70余种疫苗正在市场上销售，它们可以预防11类细菌性疾病，如白喉、破伤风、百日咳、炭疽、结核病、鼠疫、伤寒，以及由b型流感嗜血杆菌、脑膜炎球茵、肺炎球菌引起的细菌性疾病；还可以预防17类病毒性疾病，如甲型肝炎、乙型肝炎、戊型肝炎、脊髓灰质炎、流感、狂犬病、乙型脑炎、黄热病、麻疹、腮腺炎、风疹、水痘、带状疱疹、天花、病毒性肠胃炎、肠道病毒71型（enterovirus 71，EV71）引起的手足口病以及HPV引起的病毒性感染疾病等。