十九世纪中后期，人类社会面临着传染病的巨大威胁，其中破伤风和白喉是人类死亡的主要杀手之一。破伤风是一种由于破伤风杆菌侵入人体伤口，在伤口处生长繁殖，并产生外毒素引起的一种急性特异性感染。破伤风的典型症状是在肌紧张性收缩(肌强直、发硬)的基础上，阵发性强烈痉挛，通常最先受影响的肌群是咀嚼肌，随后顺序为面部表情肌、颈、背、腹、四肢肌，可表现为角弓反张，最后为膈肌，膈肌受影响后，发作时面唇青紫，通气 困难，可出现呼吸暂停。上述发作可因轻微的刺激，如光、声、接触、饮水等而诱发。强烈的肌痉挛，可使肌断裂，甚至发生骨折。膀胱括约肌痉挛可引起尿潴留。持续的呼吸肌和膈肌痉挛，可造成呼吸骤停。病人可因窒息、心力衰竭或肺部并发症等而死亡。白喉则是由白喉杆菌引起的一种急性呼吸道传染病，以咽、喉等处粘膜充血、肿胀并有灰白色伪膜形成为突出临床特征，严重者可引起心肌炎与末梢神经麻痹以及中毒性肾病，可因呼吸和循环系统中毒衰竭而死亡，甚至可于中毒发生的数分钟至数小时内突然死亡。

    由于当时抗生素还没有被发明，消毒的理念和措施还没有得到推广和普遍的接受，这两种疾病是当时人类面临巨大的健康问题，其中，破伤风更是产妇和新生儿的杀手，被称为“产后风”。为了解除这两种疾病对人类的威胁，1885年，德国著名的微生物学家、细菌学的奠基人之一、结核杆菌的发现者罗伯特 -科赫在任职的柏林传染病研究所中，聘用了军医出身的埃米尔·阿道夫·冯·贝林（Emil Adolf von Behring)和来自日本的留学生北里柴三郎，让他们共同进行关于破伤风和白喉的研究。贝林出生在当时普鲁士王国西普鲁士罗森堡县中的一个小村汉斯朵夫（今属波兰），在中学时代就展露出过人的才智，靠奖学金完成了学业。1874年，贝林进入柏林的威廉皇帝军医学院学习，并于1878年获得博士学位。据说，他在此期间与一位荷兰的王室成员来往甚密。1889年，贝林开始在科赫的手下进行破伤风与麻疹的研究，而配备给他的助手就是北里柴三郎。北里柴三郎来自日本，1872年入熊本市新建的医学院学习，1875年入东京大学医学院，1883年获医学博士学位。