Теперь следовало определить вид плесени. Познания Флеминга в микологии были весьма поверхностны. Он взялся за книги и выяснил, что его плесень называлась Пенициллиум хризогенум. Флеминг показал свою плесень молодому ирландскому микологу Ла Тушу, работавшему вместе с врачами, изучавшими бронхиальную астму (ученые утверждали, что многие случаи астмы у людей, живущих в сырых помещениях, вызваны плесенью). Тот изучил ее и определил как Пенициллиум рубрум. Флеминг положился на мнение специалиста, и в первом своем докладе назвал свою плесень именно так, как ее определил Ла Туш. Два года спустя знаменитый американский миколог Том установил, что это Пенициллиум нотатум — вид, близкий к Пенициллиум хризогенум, за который Флеминг и принял этот гриб.
Опыт по изучению бактерицидного действия плесени убедили Флеминга, что он столкнулся с явлением антибиоза. Один живой организм — плесень — выделял вещество, убивающее другие живые организмы — возбудителей опасных болезней. Мирное сосуществование этих видов невозможно.
В своих рабочих тетрадях знаменитый английский хирург, отец антисептики Листер 25 ноября 1871 года описал следующее явление: в сосуде с мочой, оставленной открытым, оказалось множество бактерий, а также зернистые нити, в которых он узнал плесень. Заметив, что бактерии находились как будто в угнетенном состоянии, он провел ряд опытов, чтобы узнать, не превращается ли жидкость после разрастания плесени в неблагоприятную среду для бактерий. Опыты не дали убедительных результатов, и Листер их прекратил. Но он отметил, что когда войлочная масса плесени, которую он принимал за Пенициллиум глаукум, покрывала поверхность мочи, микробы становились совершенно неподвижными и чахли.
Когда лорд Уэбб-Джонсон, президент Королевского хирургического колледжа передал ему записи Листера, Флеминг сказал: "Очень жаль, что опыты, проведенные в ноябре 1871 года, не были доведены до конца. Листер уже тогда набрел на мысль о пенициллине, но он выращивал либо неудачные плесени, либо неудачные бактерии, а возможно и то и другое. Если бы ему улыбнулась судьба, вся история медицины изменилась бы, и Листер при жизни увидел бы то, что он всегда искал: нетоксичный антисептик. Со времен Пастера и Листера ученые пытались убить один микроб другим. Идея была правильна, но для ее осуществления пришлось ждать дня, когда фортуна решила, что споры плесени заразят одну из исследуемых мной культур, а потом несколько лет спустя настал и другой день, когда химики занялись веществом, выделяемым этой плесенью, и дали нам чистый пенициллин. Листер, несомненно, был бы счастлив, если бы такая удача выпала на его долю".
В 1897 году лионский доктор Дюшен назвал свою диссертацию (тему ему подсказал один из учеников Пастера профессор Ру) "Новое в изучении жизненной конкуренции микроорганизмов. Антагонизм между плесенями и микробами". В заключение он писал: "Продолжив изучение фактов биологической конкуренции между плесенями и микробами, можно надеяться открыть новые факты, непосредственно применяемые в терапии". Но и эта работа не была продолжена.
Таким образом, антибиоз был известным явлением, но в 1928 году "климат" в научных кругах не был благоприятен для систематического исследования этого вопроса. Все предыдущие опыты показали, что любое вещество, губительное для микробов, разрушало также клетки и ткани человека. Это не вызывало сомнения, ведь если вещество токсично для определенных живых клеток, почему же оно не будет столь же токсично для других клеток, таких же хрупких?
Флеминг писал: "Тот факт, что бактериальный антагонизм был известен и хорошо известен, мешал, казалось, больше, чем помогал исследованию нового вида антибиоза". Профессор Райт, в чьей лаборатории работал Флеминг, был убежден, что помочь защитным силам организма может только иммунизация. Сам Флеминг серией блестящих опытов доказал, что все антисептики потерпели неудачу. Райт имел полное право утверждать, что "химиотерапия бактериальных заболеваний человека никогда не станет возможна".