實驗的兔子、猴子，以及那些被征集來的病畜。
工作的過程充滿了難以想象的困難和危險。李大坤指揮著太醫院選拔出來的、膽大心細且自願前來（部分也是被高額賞金和晉升承諾所吸引）的醫師和學徒，按照戚睿涵轉述的、結合他自身理科知識理解後的生物醫學原理，進行著在這個時代看來如同巫術般駭人聽聞的操作。
對於那頭珍貴的病牛，李大坤親自操作，用經過火焰灼燒消毒的小銀刀，小心翼翼地刮取痘瘡上的膿液和痂皮。他思考著如何通過反複接種到其他動物身上來“傳代”，以減弱其毒性。他選擇了看起來相對健康的牛犢，以及幾隻從南方運來的猴子（他認為猴子與人類更接近）。
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過程絕非易事，劑量、接種部位（皮膚劃痕）、動物的個體差異，都是未知數。第一批接種的猴子，有的毫無反應，有的卻迅速病倒，高燒、出痘，幾天內便奄奄一息，證明原始毒株的毒性依然太強，或者混雜了其他病原。每一次失敗，都意味著寶貴時間的流逝和實驗動物的死亡，也沉重地打擊著團隊的士氣。李大坤隻能強打精神，記錄下每一個細節，調整方案，嘗試用更稀釋的痘漿，或者先在牛犢身上多傳幾代再看。
對那些死鼠和病豬的處理則更加危險。解剖是在一間單獨、通風極差的石屋內進行，所有參與人員都包裹得嚴嚴實實。惡臭幾乎能穿透厚厚的口罩。李大坤忍著強烈的生理不適，仔細檢查老鼠腫大的淋巴結（疑似鼠疫的腹股溝淋巴結腫）、變色的內臟，以及病豬的肺部病變。他嘗試用最乾淨的薄刃片取樣，然後放在乾淨的玉片上，思考著如何“培養”這些看不見的“病原”。他用過肉湯，甚至嘗試用雞蛋（但保存不當很快腐敗），效果都不理想。更多的是采用各種物理化學方法試圖滅活或減弱它們——放在特製的小烘箱裡用炭火低溫長時間烘烤，置於烈日下暴曬，或者嘗試用極低濃度的砒霜、水銀溶液浸泡……這些方法大多基於猜想，成功率低得可憐。
提取血清是另一條希望之路，也同樣步履維艱。從那些康複者（包括那位歌妓）身上采血，本身就需要極大的勇氣和技巧。用的是中空的金針（認為金更穩定）和經過蒸煮消毒的豬膀胱或質地致密的瓷瓶承接。血液的保存和分離是最大的難題。
李大坤嘗試讓血液自然靜置沉澱，但速度慢，且容易腐敗。他試過加入明礬等促凝物質，但效果不佳。一次偶然，他在嘗試用某種南方常見的、帶有黏稠汁液的植物（類似於仙人掌或蘆薈）處理傷口時，發現其汁液似乎能加速血液分層。他立刻抓住這個線索，反複試驗，雖然完全不明白其中促進凝血或改變滲透壓的原理，但最終確實找到了一種能相對高效獲取上層澄清淡黃色血清的土辦法。儘管這“血清”的純度、抗體濃度和安全性都無法保證，但已經是黑暗中摸索到的一絲微光。
戚睿涵則更多地負責整個皇莊的統籌、協調、安全保障和對外聯絡。他根據現代防疫知識皮毛，結合此時此地的條件，製定了極其嚴格的隔離和消毒規程。
所有進入核心汙染區的人員，必須用浸過醋、石灰水甚至高度燒酒的厚布巾嚴密蒙住口鼻，穿著特製的、全身包裹的“防護服”，出來後所有衣物必須立即投入專門的石灰池中浸泡後焚毀，人員也需用烈酒仔細擦拭身體裸露部位，並在專門的“淨化區”觀察一段時間。他甚至還用不同顏色的布條做了簡單的標識，將皇莊內部分為“潔淨區”（辦公、生活）、“半汙染區”（物資中轉、初步消毒）和“汙染區”（實驗室、動物房、隔離病房），嚴格限製人員跨區流動，並設置了監督崗。
過程絕非一帆風順，失敗和犧牲是家常便飯。最沉重的一次打擊發生在一次嘗試用高溫蒸汽處理一批取自死鼠的疑似病原樣本時。一名年輕而富有好奇心的太醫院學徒，或許是想看得更清楚，在操作一個臨時改造的、用於蒸汽加熱的密閉銅罐時，因為連接處老化泄漏，一股帶著異味的熱霧噴出，他雖然及時躲開，但可能仍有少量吸入。
幾天後，他開始出現寒戰、高燒、咳嗽帶血等症狀。儘管李大坤和戚睿涵立刻將他隔離，並用儘一切辦法救治，包括嘗試使用剛剛提取的、未經檢驗的血清，但那名學徒的病情還是迅速惡化，最終在痛苦的掙紮中去世。他的死亡，給整個團隊蒙上了一層厚厚的陰影，恐懼和絕望再次蔓延。有人開始偷偷哭泣，有人想要退出。戚睿涵和李大坤為他舉行了一個簡單而肅穆的葬禮，將其放進深坑用厚土和石灰掩埋。戚睿涵站在眾人的麵前，聲音沙啞卻堅定：“王師弟不會白死，他的犧牲，提醒我們這項事業的凶險，也告誡我們每一個步驟都須如履薄冰。但我們不能退，退後一步，就是萬丈深淵，就是南京城百萬生靈塗炭。唯有前進，找到克敵之法，才能告慰他在天之靈！”
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