美国疾控中心的工作条件让她大开眼界，当时，在哈尔滨要想使用一台PCR仪器必须得提前两到三周进行登记。而在美国，每一位科学家都配有一台这样的仪器。1997年，她在哈尔滨领到的一个月工资只有500元人民币。1999年，她留学美国领到的一个月工资是3000美元。但3年后，陈化兰觉得自己的技术、思想都比较成熟了，“再在国外呆一天，对自己都是一种浪费，必须回来，回来可以作很多研究，并且这些研究对中国来说很重要。”
就这样，2002年底，年仅33岁的陈化兰回到那个冰冷的前哨——哈尔滨，并开始领导国家禽流感参考实验室，此举让她抓住快速进入流感研究的重要位置的机会。
战斗在前线的“流感侦探”
陈化兰回忆2002年刚回国时，她问上司于康震应该从事什么研究时，他告诉她：“只要是研究流感什么都行。家禽禽流感已经在几个国家中暴发了，而中国的农场在生物安全方面却很松懈。如果中国的禽鸟中出现了一种高致病性的病毒，这将意味着大麻烦。”
彼时，该实验室刚成立不久，在陈化兰的主持下，实验室加强了禽流感流行病学监测和研究的力度，建立了系统、完整的内地禽流感病毒种毒株资源库及其流行病学信息数据库，并成为内地所有禽流感疑似病例的终裁性诊断鉴定机构。
国内禽流感疫情每次发现的最新情况，都要由国家禽流感参考实验室来最终确认。2005年青海湖候鸟禽流感疫情突然暴发后，在病毒危害程度不明的情况下，她深入疫区采集病料，拿到了第一手实验材料。她主持研制的新型H5N1禽流感灭活疫苗是国际上首次研制成功并推向大规模应用的流感病毒反向基因操作疫苗。
此外，陈化兰的研究成果在帮助埃及、越南等世界多国狙击禽流感的战役中同样贡献卓著。
2013年，陈化兰入选英国《自然》杂志评出的全球科学界十大人物，被誉为“战斗在前线的‘流感侦探’”，理由是她“帮助中国平息H7N9禽流感疫情”。
“流感侦探”陈化兰在谈起流感病毒时说：“任何人知道禽流感病毒会感染人并且导致严重的发病甚至是死亡，都会感到恐惧。就像2013年的H7N9刚暴发时，我们会认为它很厉害。但当我们对它进行了系统的研究以后，才知道家禽中的H7N9病毒实际上并没有想象中的可怕，而是在人体内复制后才变得对人致病力增强。”
尽管总喜欢强调自己的生活和工作“很平淡、很平实”，但是陈化兰又说，“单凭自己的兴趣做研究、发论文，并不是我工作的全部。掌握疫情，准确诊断，帮助国家作出正确的决策，研究出更好的防治方法和疫苗，才是我最重要的任务。如果在某个学术杂志上发了一两篇文章，因而名闻天下，可是中国的禽流感却没有得到控制，这将是我的一种耻辱。”
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