1860年1月30日，路易斯获得科学院颁授实验生理学奖。有位著名的生理学家宣布颁奖理由说：“巴斯德先生的酒精发酵、乳酸发酵以及有关酒石酸的发酵等研究，在科学界获得很高的评价。这种研究成果，在生理学上具有重大的意义。本院评审委员一致同意颁给巴斯德先生实验生理学奖。”

路易斯有关发酵的研究经过非常有趣。他发现了引起发酵的酵母，对其习性也作了观察，并且连带引发了一个疑问：“这种微生物从什么地方来的呢？”为了继续探讨这一问题，他又着手进行生物自然发生说的研究。

生物自然发生说是一种学说，认为生物是自然发生的，这种说法，早在希腊时代就有了。例如，蛆是自己涌生出来的说法，自古以来，人们都深信不疑。

17世纪初，有位意大利的医生怀疑这种说法，用实验证明蛆不是自然发生的，他的实验方法如下：两片大小和种类相同的肉片，将一片**，另一片盖上纱布。肉片腐败后不久，暴露的肉片有蛆出现，盖有纱布的肉片只是腐败而没有蛆。也就是说，蝇受肉香引诱而产下了卵，但是产在纱布上的卵，因养分不足，长不出蛆。

因此，蛆是蝇卵长成的事实已经明白了，认为生物是自然地发生的学说势必被否定。可是，17世纪末，显微镜发明之后，这一学说又盛行起来了。

用显微镜观察取自水洼处的一滴水，可见到其中有多得令人惊异的小生物在游动。这些小的生物，究竟是从哪里来的呢？一定是自然发生的，许多人都这么认为。

与蛆的情形不同，这些以显微镜才能见到的微小生物的问题麻烦多了。热闹而激烈的争论虽也发生过，但是没有确实的证据足以支持或推翻这一学说，因此，问题一直悬而未决。

法国学者普歇，在做了种种实验之后，于1858年12月发表论文，断言“生物自然发生是可能的”。

路易斯把这一篇论文读了又读，在有疑问的地方画了红线，决定自己来做实验确定问题的根本。

恩师毕欧知道了路易斯要研究自然发生说，想劝阻他，要他取消这个计划。毕欧说：“路易斯，生物是否自然地发生，是个不可能解决的问题，你为什么想要研究这样的问题呢？”

路易斯回答说：“因为和我至今仍在研究的发酵问题有密切的关系。引起发酵的是叫做酵母菌的微生物，我很想知道它是从哪里来的。如果能够彻底解决自然发生说这一问题，那么我的发酵方面的研究就可以顺利进行。所以，这个研究对我是绝对必要的。”

确实是这样，这不是能够简单解决的问题，或许连确实的证据都抓不到。路易斯很感谢老师毕欧的忠告，但是仍不想取消这一计划。因为如果问题解决了，自己的研究就可大为开展。

毕欧很为他担心，总想让他打消这种念头，就将此事转告了路易斯的另一位老师杜马。杜马也说：“我也不赞成他花长久的时间在这样的问题上。”

另一位老师塞纳蒙听到了这件事，他深信路易斯的才能，所以对毕欧和杜马说：“路易斯向来都耐心研究一些看来没法解决的问题，结果都解决了。说不定这一问题也能被他解决，何不让他去试一试呢？”

路易斯又要从事新的研究了。他将研究室从小阁楼转移到校门口守卫室旁边的小建筑物里面。

新研究室仍很简陋，但远比小阁楼宽大，路易斯很欢喜。而且，他有了一名年轻助手，名叫裘尔·罗兰，既健朗又聪明。裘尔·罗兰是高等师范学校的毕业生，他是第一个进入路易斯研究室当助手的人。

开始新研究的路易斯想：“如果微生物的孢子是飘浮在空气中，能否把它过滤取下来呢？”

他将试管的棉花塞子弄松，使空气能进到管内，结果棉花塞子附上了许多灰尘似的东西。路易斯将棉花塞取下，用显微镜仔细观察，发现除了有许多微细的泥沙以外，还有各种孢子。

“我们可下结论说，空气中必定有这样的孢子，这些孢子落入易腐溶液中，就会出芽繁殖，而使溶液腐败。”路易斯想完这些之后，将附有尘埃的小片棉花放进易腐溶液中实验，结果溶液腐败了。

经过一年的研究，他终于得到如下的结论：“空气中飘浮的东西，除了孢子，都不具有形成生命的条件。”这也就是说，即使用显微镜才能见到的微生物，也不是自然地发生，而是由飘浮在空气中的小小的孢子长成的。

自然发生论者普歇，反对这一结论，极力辩护自己的学说。他说：“孢子会来自空气中，是不能想象的事情。”

于是，路易斯与普歇之间，对于生物自然发生论，展开了激烈的争辩。