Вимоги до достовірності наукових результатів, суворий та принциповий підхід до висунення кандидатів на Нобелівські премії, що передбачав, насамперед, наявність самостійного вирішального внеску в розв’язання наукової проблеми, відобразилися, зокрема, в історії присудження премії Івану Петровичу Павлову. У зв’язку з його надзвичайною особистою скромністю ціла низка публікацій з фізіології травлення, що виходили з очолюваного ним відділу в Інституті експериментальної медицини в Петербурзі, не містили в складі авторського колективу прізвища керівника роботи. Для оцінки наукової діяльності І. П. Павлова — на той час члена-кореспондента Російської академії наук — та присудження йому Нобелівської премії 1904 р. необхідною стала подорож до Петербурга члена Нобелівського комітету Каролінського інституту фізіолога Карла Тигерстеда.

Внаслідок соціальної та економічної катастрофи, що відбулася Європі під час Першої світової війни, Нобелівські премії з фізіології та медицини протягом 1915–1919 рр. не присуджувалися. Вони відновилися лише в 1920 р. присудженням премії бельгійському імунологу Жулю Борде, який фактично заклав основи трансплантаційної імунології, та фізіологу Августу Крогу за відкриття механізму регуляції капілярного кровообігу. Оцінюючи в цілому тематику Нобелівських премій, що були присуджені в 20–40-ті роки, слід констатувати, що головні досягнення лауреатів цих років повністю відображають тенденції розвитку науки в цей період, який можна вважати завершенням класичної, “домолекулярної” епохи біології та медицини, що розпочалася ще наприкінці ХІХ ст. Саме ці роки знаменуються відкриттям груп крові людини (премія 1930 р. Карлу Ландштейнеру), завершується побудова класичної хромосомної теорії спадковості (Нобелівська премія, присуджена із значним запізненням, у 1933 р. видатному Томасу Моргану), закладаються підвалини архітектоніки метаболічної карти клітини, виконуються основоположні дослідження в нейрофізіології, імунології, створюється фундамент майбутнього зльоту хіміотерапії. Так, зокрема, в галузі біохімії відбувається перший прорив у вивченні ферментів клітинного дихання та молекулярної організації окислювальних процесів (Нобелівські лауреати Отто Мейергоф, 1923, Отто Варбург, 1931, Альберт Сент-Д’єрдьї, 1937), відкриття коферментних вітамінів групи В (Христіан Ейкман, Фредерик Хопкінс, 1929), вітаміну С (Альберт Сент-Д’єрдьї, 1937), розшифрування інтермедіатів та шляхів внутрішньоклітинного обміну вуглеводів (американські біохіміки, подружжя Герті та Карл Корі, 1947). Завершується наприкінці 30-х років та відзначається премією 1953 р. опис циклу трикарбонових кислот — славнозвісного “циклу Кребса” (Нобелівська премія 1953 р., присуджена Хансу Кребсу разом з Фріцем Ліпманом — першовідкривачем коензиму А та ролі АТФ у біоенергетичних процесах).Значний прогрес у фізіології людини і тварин був досягнутий у передвоєнні роки завдяки дослідженням властивостей нейронів та організації рефлекторної діяльності, серед яких особливу перевагу членами Нобелівського комітету було надано фундаторським дослідженням британських фізіологів Чарльза С. Шерингтона, який ще в 1906 р. в книзі “Інтегративна діяльність нервової системи” сформулював загальні принципи сучасної нейрофізіології, та Едгара Д. Едріана — премія 1932 р. “за відкриття, що стосуються функцій нейронів”. Розпочата роботами Т. Еліота (1904), Дж. Ленглі (1906) та продовжена декілька десятиріч потому інтелектуальна епопея розв’язання механізмів міжнейронного передавання сигналів — епоха пошуків, блискучих перемог, розчарувань та додаткових перевірочних експериментів — була увінчана присудженням у 1936 р. Нобелівської премії англійському фізіологу Генрі Х. Дейлу та німецькому фармакологу Отто Льові “за відкриття хімічної природи передачі нервової реакції”. Як слушно зауважив пізніше в своїх мемуарах один з авторів теорії хімічного, медіаторного механізму синаптичної передачі бельгійський фармаколог та радіобіолог З. Бак, “вражаючий розвиток цієї концепції протягом останніх двох десятиріч спричинив виникнення по-справжньому революційних ідей не тільки в фізіології, а й у фармакології та біофізиці”.

Першорядне значення для всього наступного прогресу медицини та охорони здоров’я мало вчення про антибіотики, розроблене в 40–50-ті роки, та виділення перших активних діючих сполук, що започаткувало подальший переможний поступ антибіотикотерапії, яка кардинально змінила все обличчя інфекційних та хірургічних клінік. Всесвітнього визнання набуло відкриття групою британських вчених — біологом Олександром Флемінгом, біохіміками Е. Чейном та Х. Флорі, які в 1940 р. завершили роботу з виділення в очищеному вигляді першого антибіотика — пеніциліну, що був з разючим ефектом уперше застосований для лікування поранених в армії США під час Другої світової війни (Нобелівська премія 1945 р.). Черговим досягненням в антибіотикотерапії стали дослідження американського біолога Зелмана А. Ваксмана (уродженця українського містечка Прилуки) з виділення стрептоміцину (1943 р.), що став першим високоефективним протитуберкульозним антибіотиком (Нобелівська премія 1952 р.).

Фактичний та концептуальний матеріал теоретичної біології та медицини, накопичений до 50–60-х років ХХ ст., спричинив настання принципово нового — молекулярно-біологічного етапу розвитку цих наук. Характеризуючи