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Nascido em São Luiz do Paraitinga, no interior de São Paulo, no dia 5 de agosto de 1872. Aos quatorze anos matriculou-se na faculdade de medicina

Antes de concluir o curso, havia publicado dois artigos sobre microbiologia na revista Brasil Médico.

Seu interesse pela microbiologia levou-o a montar um pequeno laboratório no porão de sua casa. Contudo, a morte de seu pai, no mesmo ano de sua formatura, impediu o aprofundamento de seus estudos por um tempo.

Trabalhou como responsável pela montagem e a chefia do laboratório de análises clínicas na policlínica geral do Rio de Janeiro.

Em 1892 se formou na faculdade de medicina do Rio de Janeiro. Em 1897, foi para Paris estudar no Instituto Pasteur em Paris, onde estudou microbiologia, soroterapia e imunologia. E no Instituto de Toxicologia estudou medicina legal, assim ele conheceu novas técnicas de produção de soros e vacinas.

Ao voltar pro Brasil, voltou a assumir o cargo na Policlínica Geral e juntou-se à comissão de Eduardo Chapot-Prévost ( médico brasileiro, que realizou a separação das xifópagas – gêmeos siameses – Maria e Rosalina. Convém acentuar que naquele ato de alta cirurgia o operador usou pela primeira vez a máscara que hoje é de uso universal e de muito importante hoje que vivemos uma pandemia) para estudar a mortandade de ratos que gerou surto de peste bubônica em Santos.

Em 1900 foi fundado o Instituto Soroterápico, onde assumiu a direção do instituto depois de dois anos de sua fundação. Foi nomeado diretor-geral da saúde pública em 1903, que equivale hoje como ministro da saúde.

Enquanto Cruz iniciava seu programa de saneamento. No Rio de Janeiro houve grandes mudanças, com a derrubada de casarões e cortiços e o consequente despejo de seus moradores. A população apelidou o movimento de o “bota-abaixo”. O objetivo era a abertura de grandes bulevares, largas e modernas avenidas com prédios de cinco ou seis andares.

Para combater a peste, ele criou brigadas sanitárias que cruzavam a cidade espalhando raticidas, mandando remover o lixo e comprando ratos. Em seguida o alvo foram os mosquitos transmissores da febre amarela.

Finalmente, restava o combate à varíola. Autoritariamente, foi instituída a lei de vacinação obrigatória. A população, humilhada pelo poder público autoritário e violento, não acreditava na eficácia da vacina. Os pais de família rejeitavam a exposição das partes do corpo a agentes sanitários do governo.

A vacinação obrigatória foi o estopim para que o povo, já profundamente insatisfeito com o “bota-abaixo” e insuflado pela imprensa, se revoltasse. Durante uma semana, enfrentou as forças da polícia e do exército até ser reprimido com violência. O episódio transformou, no período de 10 a 16 de novembro de 1904, a recém-reconstruída cidade do Rio de Janeiro numa praça de guerra, onde foram erguidas barricadas e ocorreram confrontos generalizados. Esse acontecimento ficou conhecido como ‘A revolta da vacina’.