居里夫人于 1934 年 7 月因白血病去世。埃米尔 · 格拉比遭受的 X 射线辐射相对较弱，但也饱受长期辐射的致命影响。到 40 年代中期，由于手骨坏死和坏疽，格拉比的手指被一根接一根地切除，以除掉坏死和长疽的骨头；他的脸也一再手术，切除因放射线诱发的肿瘤和癌变前的疣。 1960 年， 85 岁的格拉比于芝加哥去世，当时有多种肿瘤已经扩散到了全身。

镭最终灼伤了居里夫人的骨髓，导致她终生贫血。
虽然生物学家完全破解这些辐射效应的机理，还要花费数十年时间，但受到辐射损毁组织的范围——皮肤、嘴唇、血液、牙龈、指甲，早已向我们提供了重要线索：镭会腐蚀DNA 。DNA 是惰性分子，能够抵抗大多数化学反应，这一特点使它可保持遗传信息的稳定性。但X 射线可以直接击碎DNA 链，或产生化学毒素进而侵蚀DNA 。面对这样的破坏，细胞通常会死亡，或者更常见的是中断分裂。因此，X 射线优先杀灭体内分裂最旺盛的细胞，如皮肤、指甲、牙龈、血液这类组织细胞。

为了验证这一想法,吉尔曼和古德曼从动物实验着手。他们把芥子气通过静脉注射进兔子和老鼠的体内,结果令血液和骨髓中正常的白细胞几近消失,而且并未引起任何灼伤起疱的反应,实现了两个药理效应的分离。吉尔曼和古德曼备受鼓舞,转向人体实验,以淋巴癌——生于淋巴结的癌症,为治疗对象。1942年,他们说服胸腔外科医生古斯塔夫·林德斯科格，利用连续十剂量的芥子气静脉注射,来治疗一位48岁的身患淋巴瘤的纽约银器匠。这是一场孤注一掷的手术,但它成功了。与在老鼠体内取得的效果一样,药物在人体内产生了不可思议的缓解作用。肿胀的腺体不见了。临床医师将这种现象描述为癌症发生了怪异“软化”,仿佛盖伦在约两千年前所生动描述的“癌症的硬壳”融化了。

霍尔斯特德拿着手术刀和缝合线,置身在这群人当中,准备好为任何患有乳腺癌的患者实施根治性乳房切除术。显然,霍尔斯特德治愈乳腺癮患者的能力取决于癌症的类型,即他面对的是哪一阶段的乳腺癌。无论霍尔斯特德多么积极、一丝不留地摘除了肿瘤,根治性切除术也不能拯救患有转移性癌症的妇女,因为她们体内的癌症已非局部问题。相反,患有局部癌症的女性,的确受益于手术治疗—但是对这种患者来说,并不用太激烈的手段,只要使用局部乳房切除术,就会取得一样好的效果。因此,霍尔斯特德的根治性乳房切除术在两种情况下都不适用——对于转移性的癌症,这种手术先天不足;而对于局部性癌症,这种方法又太过激。在这两种情况下,女性患者都要被迫接受一场手术不分青红皂白、毁形损体的病态手术。对局部患者来说,手术范围太大,时机过早;对转移性癌症患者而言,却又范围太小、时机太迟。

在今天称为捷克共和国的约赫姆塔尔( Joachimsthal)遍布泥炭的森林中,居里夫妇发现了一处废弃矿,里面是如黑泥一般的沥青铀矿,其中存在一种比铀更具放射性的新元素。居里夫妇开始着手蒸馏沼泽般的淤泥,以期待能“捕到”那个最纯状态的强劲放射源。在消耗了数吨沥青铀矿、400多吨洗涤用水以及数百桶蒸馏废料后,他们终于在1902年提炼出了0.1克的新元素。这是一种金属元素,位于元素周期表的远端。它在黑暗中自燃,发出幽幽的蓝光,同时释放出高强度的放射线。这种元素极其不稳定,是一种介于能量与物质之间奇特的嵌合体,也是可分解成能量的物质。