首先，也是最具深远意义的一步，就是组建一个专注于研发抗癌药物的团队。1954年，在拉斯克派进行了一番热烈的政治游说之后，参议院授权国家癌症研究所以更加明确的方向和目标设立一个研究化疗药物的项目。到1955年，初见成果，名为癌症化学疗法国民服务中心（CCNSC）的机构已经全力投入运作。在 1954年至1964年间，这家机构测试了82700种合成化学试剂、115000种发酵产品和17200种植物衍生物，每年对约100万只小鼠开展各种化学试验，以寻找一种理想的药物。
　　
　　法伯虽感欣喜但依然缺乏耐心。1955年，他在给拉斯克的信中写道：“这种热情……这些化疗的新朋友……的热情是令人振作的，并且似乎是建立在真挚的基础上的。”“不过，看起来仍然慢如龟步。看着越来越多的人加入这个乐享‘发现新大陆’的项目，有时感觉很无趣”。
　　
　　与此同时，法伯开始加速进行在波士顿的药物研究工作。20世纪40年代，土壤微生物学家塞尔曼·瓦克斯曼（SelmanWaksman）对土壤微生物世界进行了系统的研究，并提纯了一系列不同种类的抗生素。（正如青霉菌株能产生青霉素一样，细菌也能产生抗生素，与其他微生物进行“化学战”。）在一种叫作 “放线菌”的杆状微生物中，就有这样一种抗生素。瓦克斯曼称其为“放线菌素D”。放线菌素D是一种巨大的分子，形状像古希腊雕像，上面有一个小的无头“躯干”和两个展开的翅膀。瓦克斯曼发现它能与DNA结合并破坏DNA。它拥有杀死细菌细胞的能力。但不幸的是，它同样也能杀死人体细胞，这就限制了它作为抗菌剂的用途。
　　
　　但一种细胞毒素总是能激起肿瘤学家的兴奋感。1954年夏天，法伯说服瓦克斯曼寄了很多抗生素给他，其中就包括放线菌素D，他想用这些药在小鼠肿瘤上作一系列测试，以便把它们改用作抗肿瘤试剂。法伯发现，放线菌素D对小鼠有显著效果。仅仅少量的放线菌素D就能使许多鼠类癌症消失，包括白血病、淋巴瘤以及乳腺癌。法伯满怀期待地写道：“我们或许还不能称之为‘治愈之药’，但也很难把它们归为别的什么。”
　　
　　1955年，受到“治愈”动物效果的激励，他开始进行一系列实验以评估药物在人体内的效果。然而，放线菌素D对于儿童白血病没有效果。法伯并不灰心，他对275名癌症患儿用药。患儿的病症中包括淋巴瘤、肾瘤、肌肉瘤以及神经细胞瘤等各种癌症。这种实验对药剂师来说如同一场噩梦。放线菌素D具有很强的毒性，必须在盐水中充分稀释；即使只有微量渗出血管，周遭的皮肤都会变黑坏死。儿童的血管较细，药物在他们体内往往由静脉流入头皮。
　　
　　在这些早期试验中，有一种癌症产生了反应，就是维尔姆斯氏瘤（Wilmstumor）。这是一种少见的肾癌。多见于幼儿，其治疗方法是通过外科手术切除感染的肾脏，术后再对感染的肾脏床进行X射线放射治疗。但用局部疗法不能治愈所有的维尔姆斯氏瘤。在部分病例中，在发现病症时，肿瘤就已经转移了，通常是转移到肺。这时，再要治愈维尔姆斯氏瘤就很难，往往要连续用X射线轰击并搭配各种药物，但效果很难持久。
　　
　　法伯发现，通过静脉注射放线菌素D，能有力地抑制这些肿瘤向肺转移，通常能产生持续数月的症状缓解。在好奇心的驱使下，他进行了深入的研究。如果X射线和抗生素都能独自对抗维尔姆斯氏瘤的转移的话，那么把这两者结合运用，效果会怎样呢？1958年，他请朱利奥·德·安吉奥（GiulioD’Angio）和奥德里·埃文斯（AudreyEvans）这一对年轻的放射线研究夫妇和一位叫唐纳德·平克尔（DonaldPinkel）的肿瘤学家加入到这一研究项目中。几个月内，这个小组确定X射线和放线菌素D有显著的协同作用，彼此成倍地增加了对方的毒性效果。这种结合疗法对患有转移性癌症的儿童迅速取得了疗效。德·安吉奥回忆：“在大约三周内，之前由维尔姆斯氏瘤转移到肺部的肿瘤被完全清除了。想想一个人首次能理直气壮、充满信心地说‘我们治好了他’，多么令人兴奋！”