На основании этих опытов Мечников делал выводы относительно пищевого режима и для человека. Однако он убедился, что количество ядовитых продуктов в человеческом организме обусловлено не одним только родом пищи. Иногда оно бывает различным при совершенно одинаковом питании. Очевидно, в кишках имеются какие-то микробы, способствующие или мешающие развитию гниения. Эти вопросы требовали еще длительного и тщательного изучения.
Для себя Мечников установил строжайший режим питания, которого придерживался многие годы, систематически наблюдая за своим здоровьем. Стремясь всячески продлить свою жизнь, ученый был занят вопросом, какое влияние на долголетие окажет его система обеззараживания всей пищи и устранения «дикой» микрофлоры кишечника путем систематического потребления кислого молока и чистых культур болгарской палочки. Сможет ли он на примере собственной жизни доказать правильность своей теории? Илья Ильич не забывал при этом обращать внимание своих оппонентов на то обстоятельство, что в семье Мечниковых мало кто переходил грань пятидесятилетия. Наследственное недолголетие плюс с детства слабое здоровье и позднее начало опыта (Мечникову, когда он окончательно установил для себя гигиенический режим, исполнилось пятьдесят три года) — все это должно было учитываться при оценке результатов опыта. В 1911 году Илье Ильичу исполнилось шестьдесят шесть лет, а его работоспособности и ясности мысли могли позавидовать и молодые.
В мае того же года Мечников снова выехал в Россию, во главе экспедиции института Пастера.
Вместе с мужем на родину выехала и Ольга Николаевна Мечникова. Она писала о том, какое счастье испытывал Илья Ильич, путешествуя по Волге — могучей русской реке: «В течение этого пятидневного переезда Илья Ильич единственный раз в жизни, кажется, предавался с наслаждением отдыху, следя глазами за тихим успокоительным пейзажем убегающих берегов.
Волга разлилась на огромное пространство. Местами леса, глубоко погруженные в воду, стояли, отражаясь в ней, точно заколдованные… Иногда на пристани или на палубе раздавались хватающие за душу волжские песни».
Экспедиция Мечникова высадилась на северном берегу Каспия, в казахских степях. «Перед нами, — продолжала свои записи Ольга Николаевна, — расстилалась степь, бесплодная, песчаная… Казалось, как возможно жить в ней. Но мало-помалу прелесть необъятного пространства, чистота воздуха, тишина, степной аромат — все это охватывает тебя, и ты начинаешь понимать, что можно не только жить в этой пустыне, но и любить ее».
Илье Ильичу, давно занимавшемуся вопросом о возбудителях туберкулеза, было известно, что люди, живущие в астраханских степях, почти не знают чахотки, но очень легко заражаются ею, попав в соприкосновение с городским населением. Мечников предполагал, что в природе существует естественная вакцинация к туберкулезу. Только этим можно объяснить, почему при широком распространении туберкулеза большинство людей все же не заболевает. Очевидно, существуют ослабленные расы туберкулезных бацилл, которыми человек заражается в детстве, и это предохраняет его против более сильных бацилл. Этим объяснялось, по мнению Мечникова, то, что жители степей, где нет туберкулезных бацилл, не подвергаются естественной вакцинации, а потому скорее заболевают, попав в зараженную среду.
Помимо проверки этого предположения, экспедиции предстояло изучение чумы на месте постоянных ее вспышек.
В состав экспедиции института, слившейся затем с русской чумной экспедицией, входили ученые Бюрнэ, Салимбени, Тарасевич и другие.
Чумной очаг находился в степи. Нужно было решить вопрос, сохраняются ли микробы чумы в трупах погибших людей. Разрывались могилы, полуразложившиеся трупы подвергались лабораторному исследованию. Было установлено, что трупы, насекомые, земляные черви, окрестная почва спустя некоторое время после эпидемии микробов не содержат.
Мечников с частью экспедиции углубился в степь. Необходимо было выяснить степень восприимчивости кочевников к туберкулезу. С помощью специальной диагностической реакции, дающей возможность распознать туберкулез, удалось найти подтверждение гипотезы Мечникова.
Впечатления у Ильи Ильича от российской действительности были тягостными: гонение передовых ученых прославившимся своей крайней реакционностью министром просвещения Кассо, еврейские погромы, чинимые черной сотней на юге и западе России, разложение правящих кругов.