为了和疫情抢时间，陈薇带领课题组冒着生命危险，与“非典”病毒零距离接触，进行非典病毒的体外细胞试验，构建新的动物实验模型。她和同事们，不顾实验室里负压缺氧的环境给人体带来的不适，每天进去一待就是八九个小时。为了多待一会儿，进实验室前，还尽量不吃饭不喝水，使用成人尿不湿，以减少出来的次数。
在实验最关键的时候，陈薇和组员们在实验室48小时没有合眼，终于得到了一个振奋人心的结果：由于干扰素的保护，细胞在“非典”病毒的攻击下安然无恙。在随后进行的大动物与临床实验中，因为每天都要与高浓度的“非典”病毒零距离接触，陈薇与团队被单独隔离。长达100多天的时间里，陈薇的丈夫麻一铭和4岁半的儿子，只有从电视节目中才能看到陈薇。
有一次儿子看到妈妈出现在电视里，扑上去亲吻，才发现不是真的，忍不住哇哇大哭，这一幕被细心的麻一铭及时拍了下来。功夫不负有心人，陈薇在最短时间内验证了干扰素的有效性。2003年4月28日，她带队研发的“重组人ω干扰素”，通过了国家食药监局的批准，获准进入临床。
为满足急需，她组织全室人员加班加点生产，在营区外连续奋战20多个昼夜，使“重组人ω干扰素喷雾剂”的日产量，由最初的几百支很快增加到两万支。事后，她又亲自将2000多支喷鼻剂及时送到小汤山医院。此后，全国共有1.4万名医护人员使用了“重组人ω干扰素喷雾剂”，无一例感染。陈薇因此一战成名，名震学界，荣获“国家技术发明二等奖”“第14届中国十大杰出青年”“全军非典防治工作先进个人”等多项荣誉。
2006年，40岁的陈薇当选总后勤部“科技银星”。同年，陈薇觉察到“埃博拉离我们也许只有一个航班的距离”，针对这一烈性病原体展开研究，其“重组埃博拉疫苗项目”获得国家“863计划”支持。五2008年5月，汶川8级地震，全国揪心。
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