Tuberkuloseforskning
Legen Albert Calmette (1863 – 1933) hadde sammen med sin assistent, veterinæren Camille Guérin (1873 – 1961) isolert en høyvirulent tuberkelbasill fra kveg. Etter mange serieoverføringer på kalver og med forskjellige manipuleringer klarte de å svekke virulensen. Etter fem års overføring var den ufarlig på alle laboratoriedyr, og i 1910 erklærte Calmette at basillen var nå ugjenkallelig svekket. Den ble oppkalt etter oppdagerne: ”Bacille Calmette Guérin” eller BCG, og fra 1911 til utbruddet av den første verdenskrig i 1914 foretok de immunitetsforsøk på kveg. I 1919 begynte de å forberede utprøvning på mennesker. I 1924 klarte de å immunisere 150 spedbarn, men internasjonalt var vaksinen svært kontroversiell. Mange toneangivende forskere, blant annet Klemens von Pirquet (1874 – 1929), som var sjef for barneklinikken i Wien, bannlyste vaksinen.
Som professor i bakteriologi ved Rochester-universitetet, ble Birkhaug i 1928 alvorlig interessert i BCG-vaksinasjon og tuberkuloseforskning. Det hadde oppstått en polemikk mellom Albert Calmette ved Pasteur-instituttet i Paris og den amerikanske bakteriologen S.A. Petroff ved Trudeau Foundation i staten New York. Sistnevnte var meget kritisk til franskmennene Calmette og Guérins arbeider og mente at BCG-kulturen ennå ikke var ordentlig uteksperimentert. Birkhaug ble bedt om å gjøre en del testeksperimenter med BCG-kulturer for å undersøke basillenes virulens og om de kunne være farlige. På grunnlag av undersøkelsene kunne han anbefale det amerikanske bakteriologiske selskap å benytte vaksinen. Noen av Petroffs negative konklusjoner viste seg senere å skyldes kontaminasjon av kulturene med virulente basiller.
I 1930 skjedde det imidlertid en katastrofe. BCG-kulturer fra professor G. Deyckes laboratorium i Lübeck var blitt brukt til å vaksinere 249 spedbarn. Samtlige ble alvorlig syke av tarmtuberkulose og etter hvert døde 77 av dem. Først ble Albert Calmette, som hadde fremstilt vaksinen, offentlig uthengt som morder, og en offentlig undersøkelseskommisjon ble nedsatt. Birkhaug ble sendt som observatør til den langvarige rettssaken som fant sted i det etterfølgende år i Lübeck. Retten konkluderte med at professor Deycke og hans reservelege hadde vært skjødesløse og oppbevart BCG-kulturer i samme termostat som kultur av farlige tuberkelbasiller. Så hadde det skjedd en forbytning av kulturene som førte til at spedbarn ble podet med virulente basiller. Begge legene fikk langvarige fengselsstraffer.
Birkhaug forlot nå USA og flyttet til Paris hvor han arbeidet ved Pasteur-instituttet i 1932 – 35. Her opplevde han å bli Albert Calmettes verdifulle medarbeider og høyre hånd.