疟疾是经蚊虫叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病，是全球性、特别是热带、亚热带地区的主要寄生虫病。20世纪末，每年有近百个国家受累、近3亿人感染、近百万人因此死亡。
临危受命加入军工项目开发抗疟药物
年5月，美越战争爆发。越南军队伤病员比例，除年第一季度以外，病员均远超伤员，病员中大多数是患疟疾。年越共中央领导向我国党中央提出，希望帮助其解决部队受疟疾困扰这一难题。我中央领导回应：解决你们的问题，也是解决我们的问题。为此，党中央指示有关部门要把解决热带地区部队受疟疾侵害、影响部队战斗力和军事行动的问题作为紧急援外战备任务立项。研制新型防治疟疾药物，成为当时中国军队医药科技工作者的一项重要政治任务。
由于任务的紧迫性和艰巨性，中国人民解放军总后勤部商请国家科学技术委员会，会同国家卫生部、化工部、国防科学技术委员会、中国科学院六部门，于年5月23日在京召开“疟疾防治药物研究工作协作会议”，通过军民合作，组织所属科研、医疗、教学、制药等单位，讨论确定三年研究计划，开发防治疟疾药物，并组建了领导小组及其办公室。由于这是一项紧急军工项目，为保密，以开会日期为代号，称之“”任务。
自此，先后有7个省市和相关部属单位全面开展了抗疟药物的调研普查和筛选研究，到年筛选的化合物和包括青蒿在内的中草药有万余种，但未能取得理想结果。
年1月21日，全国“”办公室鉴于当时的困境，由主任白冰秋、副主任张剑方及田辛等到访卫生部中医研究院，商请该院能参加此项政治任务。中医研究院接受任务后交由所属的中药研究所（以后，简称中研院中药所）来完成，并任命屠呦呦为中药抗疟科研组组长。
三个关键奠定青蒿素发现基础
接受抗疟药物研究任务后，屠呦呦首先从本草研究入手，广泛收集、整理历代医籍，查阅群众献方，请教老中医专家。用了3个月的时间，收集到包括内服、外用，植物、动物、矿物药在内的多个方药，作为以后研究工作的铺垫，并在此基础上精选编辑了包含个方药的《疟疾单秘验方集》，以中医研究院革委会业务组的名义油印成册，于年4月送交全国“”办公室，希望能转送相关单位参考。
初期的实验研究
之后，屠呦呦就开始进行实验研究。说是课题组，其实初期仅有屠呦呦一人，最先是配合其他“”研究组研究，为解决具有抗疟活性的常山碱所致呕吐的副作用，寻找减毒的合适配伍中药。之后随着余亚纲的加入，年5月起，他们开始制备多种中药的水提取物、乙醇提取物，送请中国人民解放军军事医学科学院（以下简称）进行抗疟活性筛选，至6月底送样品50余个，其中，发现胡椒提取物对鼠疟模型疟原虫抑制率达84%。年7月，时值海南疟区流行季节，全国“”办公室希望中研院中药所参与任务的科研人员去现场体验实际情况，并提出在上半年筛选样品中对鼠疟抑制率较高的胡椒及辣椒加明矾可带去做临床疗效观察。中研院中药所的屠呦呦、郎林福、余亚纲全组3人前往海南。
在海南疟疾疫区的临床验证发现，尽管胡椒和辣椒加明矾的多种制备样品对鼠疟实验治疗的抑制率达80%以上，但对疟疾病人只能改善些症状，不能使患者的疟原虫转阴。任务结束后，屠呦呦被广东省“”办公室授予“五好队员称号”奖状。
年9月，屠呦呦与余亚纲讨论进一步扩大筛选范围，由余亚纲负责矿物和动物药筛选；屠呦呦负责植物药的筛选。
发现青蒿抗疟活性的化学部位
筛选工作离不开动物模型，在军事医学科学院微生物流行病研究所等的帮助下，中药所建立了鼠疟动物模型。至年9月初，他们高强度地筛选了余个中药的水提取物和醇提取物余种，但结果不理想。带着问题，屠呦呦再次请教中医专家，并对以往研究过的几个药物的历代文献进行重新梳理。如青蒿，在中国的应用已有多年的历史，《神农本草经》就有记载，青蒿治疗疟疾则始于公元年间的东晋葛洪《肘后备急方》，之后，宋《圣济总录》，元《丹溪心法》，明《普济方》等著作均有“青蒿汤”“青蒿丸”“青蒿散截疟”的记载。明李时珍在《本草纲目》中，除收录了前人的经验外，还载有治疗疟疾寒热的实践，清《温病条辨》《本草备要》，以及民间都有青蒿治疗疟疾的应用。在服法上，一般均作汤剂。在反复研读文献过程中，葛洪《肘后备急方》中“青蒿一握，水两升渍，绞取汁，尽服之”，治疗寒热诸疟的描述，给了屠呦呦新的启迪。古人以“绞汁”的用法令她悟到青蒿中的有效成分跟提取温度也许有关系，之前一般中药常用水煎煮或乙醇提取，但结果都不好，并且想到只有嫩的枝叶才会绞出汁来，这是否还涉及药用部位的问题。后来实验证明，确实只有青蒿叶子才含有抗疟活性成分——青蒿素，占大量份额的坚硬茎秆中青蒿素的含量是极低的。于是又重新设计了以低温提取的研究方案，果然发现青蒿乙醚低温提取物对鼠疟模型有较高的效价。年10月4日，药物研究序号为第号（又简称为91#）的青蒿乙醚中性提取物，展现了令人振奋的结果，对疟原虫的抑制率达%。此后，屠呦呦及其课题组又不断完善提取、精制方案，制备样品，并在猴疟模型上证实乙醚中性提取物的抗疟活性。年3月8日，屠呦呦在南京召开的抗疟药研究“”内部会议上，报告了青蒿及其乙醚中性提取物对鼠疟、猴疟具有良好抗疟作用的发现。会后，全国“”办公室要求中研院中药所当年将此青蒿有效提取物，带到海南疟区现场，观察对病人的抗疟疗效。
临床试用有效
要进行临床研究，就必须先制备大量的青蒿乙醚中性提取物，用以临床前的安全性等试验和制备临床观察用药。短时间内提取大量的青蒿提取物在当时是很困难的，屠呦呦课题组因陋就简、甚至买来盛水的大缸充当提取锅用，终于得到了足够的青蒿乙醚中性提取物。但在进行临床前毒性试验时，却出现了问题，在个别动物的病理切片中，发现了疑似的毒副作用。因此，药理学的同事认为需要进行反复多次试验，当确证无毒后，才能上临床。综合分析青蒿古代的用法又结合实验动物的表现，屠呦呦认为疑似的毒副作用不至于发生。为此她当机立断，给领导打报告，愿以身试药，经领导研究，同意屠呦呦的申请。于是屠呦呦及课题组其他两位同事响应，医院，按照人体探路试服方案，在严密监控的情况下，于年7月，开始了青蒿提取物的人体试验。经一周观察，未发现该提取物对人体有明显毒副作用，三位受试者情况良好。8月初，又增添做了五例人体试服，亦未发现疑似的毒副作用，才同意上临床。于是屠呦呦亲自携药赶赴海南昌江疟区。屠呦呦亲自给病人喂药，以确保用药剂量，并守在床边观察病情，测量体温，详细了解血片检查后的疟原虫数量变化等情况。最终完成了海南疟区间日疟11例，恶性疟9例，混合感染1例的21例临床抗疟疗效观察，取得疟原虫全部转阴的满意结果。还同时在北京医院验证了9例，亦均有效。年11月20～30日在北京召开的全国各地区“”办公室主任座谈会上，屠呦呦报告了青蒿乙醚中性提取物首次临床30例抗疟全部有效的结果，引起了与会同道的极大