В 1898 p. M. Ф. Гамалія відкриває бактеріолізини, а згодом — бактеріофаги. Він започатковує в Одесі бактеріологічний і фізіологічний інститути (1899), де веде роботи з бактеріології, навчає цій науці лікарів. Його інституту було дозволено виготовляти лікувальні сироватки. В цей же час М. Ф. Гамалія читав лекції з бактеріології в Одеській зуболікарській школі І. І. Марголіна.

3. Епідемії та мікроби.

Багато сил М. Ф. Гамалія віддав практичній боротьбі з епідеміями. Під час спалаху бубонної чуми в Одесі (1902) він шукає нові шляхи боротьби з чумою. Він виявив у порту і місті чумних пацюків, установив факт передачі збудника чуми чорними корабельними пацюками. Організував спеціальні загони тотального винищення пацюків. За 12 днів роботи було знищено 40 тис. гризунів.

В 1910-1913 pp. M. Ф. Гамалія — редактор журналу «Гігієна і санітарія». Проблеми рідної землі завжди хвилювали його. Він був переконаний, що причини соціальних лих, у тому числі й епідемій, полягають в умовах життя людей. Заразні хвороби, особливо епідемії, М. Ф. Гамалея вважав недопустимими негараздами в житті нормального людського суспільства. Він говорив: «...заразные болезни устранимые, смерть от них должна приравниваться к смерти насильственной или к самоубийству...».

В 1908-1916 pp. M. Ф. Гамалія вивчав епідеміологію висипного та поворотного тифів, боровся з ними. Поворотний тиф тоді називали «болезнью ночлежных домов», тому що він розповсюджувався серед мешканців цих притулків бідноти, що опустилися на соціальне дно. М. Ф. Гамалія навіть очолив своєрідну організацію — «Совещание ночлежных врачей». Вивчаючи тифи, він здійснив багато дослідів з вошима, довівши, що вони є переносниками збудників висипного і поворотного тифів, виготовив вакцину проти висипного тифу. Вчений обгрунтував протиепідемічне значення дезінсекції як комплексу протиепідемічних заходів, націлених на знищення комах-переносників інфекційних хвороб. Ним введено в практику протиепідемічної роботи термін «дезінсекція». Приблизно в ті ж роки Шарль Ніколь в Тунісі довів експериментально роль вошей у передаванні збудників тифів, за що йому було присуджено Нобелівську премію (1926).

В 1910 p. M. Ф. Гамалію запросили на посаду бактеріолога вченої ради і він остаточно переїздить до Петербурга. Вже тоді він запропонував і відстоював ідею створення централізованого державного контролю сироваток, вакцин й інших бактеріологічних препаратів. Ця ідея була реалізована Л. О. Тарасе-вичем у 1919 р.

В 1912 р. М. Ф. Гамалія змінює В. О. Губерта на посаді директора Інституту щеплень проти віспи. Як визнавало Міністерство внутрішніх справ Росії, боротьба з натуральною віспою в ті часи в Росії проводилася незадовільно, не охоплюючи щепленнями навіть дітей дошкільного віку. Від натуральної віспи в 1902 р. в Росії загинуло 42 тис. осіб, багато хто з тих, що одужали, залишилися сліпими. В 1910 р. на віспу захворіло 165 тис. осіб. Перша світова війна, революційна ситуація в Росії сприяли погіршенню соціально-економічних умов у країні, активізації епідемічного процесу заразних хвороб. Як писав перший Нарком охорони здоров'я Російської Республіки Семашко, обстановка в 1918 р. у країні була такою, що 3/4 сил доводило-ся витрачати на безпосередню боротьбу з епідеміями. На VII Всеросійському з'їзді Рад В. І. Ленін сказав: «Или вши победят социализм, или социализм победит вшей».

У складних економічних умовах М. Ф. Гамалія розробив інтенсивний метод виготовлення вакцини проти натуральної віспи, якою проведено загальне щеплення в Петрограді, а потім по всій країні. В 1919 р. було вироблено 3 млн доз вакцини, в 1920 — 4 млн, в 1923 — 10 млн. В 1919-1920 pp. прищеплено З млн чоловік, в 1921 р. — понад 5 млн, а 1923 році — майже 7 млн.

Як директор Інституту щеплень проти віспи і керівник підвідділу щеплень при Комісаріаті охорони здоров'я в Ленінграді М. Ф. Гамалія запропонував проект загального та обов'язкового щеплень проти віспи по всій країні. Завдяки цьому натуральну віспу в СРСР було еліміновано в 1936 р. Накопичений досвід ліквідації віспи на 1/6 частині земної кулі було запропоновано академіком В. М. Ждановим Всесвітній організації охорони здоров'я. В 1958 р. XI Асамблея WHO прийняла рішення про проведення систематичних робіт з ліквідації натуральної віспи в світі. Це було реалізовано в 1979 р. В травні 1980 p. WHO офіційно декларувала факт ерадикації натуральної віспи на Землі.

В 1923 p. M. Ф. Гамалея очолює вакцино-сироваткову комісію Петрограда. Першим головою комісії був Д. К. Заболотний (1918), другим — В. І. Не-дригайлов (1919-1923), третім — М. Ф. Гамалія (1923-1925). Коли епідемічне напруження в країні зменшилося, а робота комісії налагодилася, М. Ф. Гамалія попросив не обирати його більше до президії комісії. В ці роки він видає такі значні роботи, як-от: «Оспопрививание. Теоретическое и практическое руководство» (1924); «Оспа и оспопрививание» (1925); «Учение о невосприимчивости и вакцинах» (1928); «Исследования о бактериофагах и бактериолизинах» (1924); «Бактериофаги и кластиньи» (1925).

В 1930 p. M. Ф. Гамалія переселився до Москви, де розгорнув енергійну діяльність як організатор науки і педагог. Він був науковим керівником Центрального інституту епідеміології і мікробіології, членом Вченої медичної Ради Наркомздраву СРСР, науковим консультантом багатьох наукових і науково-практичних закладів, очолював кафедру мікробіології II Московського медичного інституту, керував науковим студентським гуртком. Він був одним із засновників Асоціації працівників науки і техніки, Загальносоюзного товариства з розповсюдження наукових і політичних знань. Жоден всесоюзний з'їзд мікробіологів, епідеміологів та інфекціоністів не відбувався без його активної участі та незмінного головування.

Під час Великої Вітчизняної