2003年，非典疫情肆虐，37岁的陈薇临危受命，带领团队展开对SARS的病毒研究。军事医学科学院不仅在国内率先分离出SARS冠状病毒，陈薇领导的团队更是迅速对干扰素ω进行了实验，证明干扰素ω在体内外能有效抑制SARS病毒的增殖，显著减轻机体损伤。事实上，早在SARS爆发之前，陈薇主持的“重组人干扰素ω(IFN-ω)”研制工作已历时三年。这一干扰素被认为具有广谱抗病毒和调节免疫功能的作用，并主要用来治疗乙型和丙型肝炎。
为采集非典样本，陈薇与同事赶赴广州，每日与高浓度的非典病毒零距离接触。在不能和家人团聚的100多天里，陈薇的丈夫麻一铭和她四岁半的儿子，只能在电视新闻中看到她。
得知《东方时空》节目中会有妈妈的镜头，陈薇的儿子便一直等在电视机前，妈妈一出来，他便主动亲吻电视屏幕里的妈妈。
最终，陈薇团队发现该干扰素对SARS病毒也有较好的防护作用，从而成功研制出针对SARS病毒的预防用药。包括小汤山医院在内，全国30余所SARS定点医院近1.4万名预防性使用“重组人干扰素ω”喷鼻剂的医护人员，无一例感染。经此一战，陈薇名震学界。