Ценковский оставался в Париже до августа 1882 года, Костычев же уехал оттуда раньше, повидимому, еще в мае, — он спешил еще раз объехать южные конные заводы.
По приезде на родину ученые решили начать самостоятельные исследования по приготовлению предохранительных прививок. Возвратившись в Харьков, где он заведовал кафедрой ботаники в университете, Ценковский организовал здесь, почти целиком на свои средства, бактериологическую лабораторию, в которой замечательный русский ученый в скором времени сумел создать эффективно действующие вакцины, пригодные для предохранительных прививок сибирской язвы, или, как тогда говорили, антракса, русским породам овец.
Управление коннозаводства выделило на продолжение работ три тысячи рублей, чтобы дать ученым «способы и средства начать опыты прививания в России». Эти средства почти целиком ушли на приобретение дорогих тогда заграничных аппаратов для микробиологических исследований — стерилизационных печей, сосудов для чистых культур бактерий, аппаратов д'Арсонваля для культур. На приобретение подопытных животных средств почти не осталось, а о дополнительных ассигнованиях нечего было и думать. Тем не менее опыты начались.
Петербургские ветеринары, побывавшие во Франции и Германии, — Колесников и Шмулевич — начали эту работу в ветеринарном отделении Ветеринарно-медицинской академии. «Магистру же агрономии Костычеву, состоящему преподавателем в Петербургском Лесном институте, пожелавшему производить опыты по приемам, усвоенным им в лабораториях доктора Коха в Берлине и г. Бальбиани в Париже, — было признано возможным разрешить производство опытов в Лесном институте»{Этот официальный документ, напечатанный в «Журнале коннозаводства» за 1883 год (№ 6, стр. 90–91), полностью опровергает утверждение академика А. Н. Соколовского и В. В. Квасникова о том, что Костычев усвоил «методы микробиологических исследований непосредственно в лаборатории Пастера».}.
Костычев очень добивался этого: теперь ему удалось у себя в институте создать маленькую микробиологическую лабораторию. Официально она предназначалась только для приготовления вакцин; этим руководитель лаборатории и занялся, но одновременно он приступил к исполнению своей заветной мечты — к исследованиям по микробиологии почвы.
Вернувшись из поездки по степям, Костычев вместе с Колесниковым в августе 1882 года отправился в Новоладожский уезд Петербургской губернии, где в то время свирепствовала сибирская язва. Здесь они приобрели необходимый для опытов материал — «содержащую бактерии кровь от одержимых сибирскою язвою животных». У себя в лаборатории Костычев готовил питательные бульоны, вносил в них кровь больных животных и таким образом создавал искусственную культуру болезнетворных бактерий. Силу этих культур он пробовал на кроликах и морских свинках, желая создать вакцины средней силы, которые, не убивая овец и других крупных животных, предохраняли бы их от инфекции.