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一种特殊类型的细胞分裂发生在胚胎细胞的形成过程中。因为对一定种类的生 物来说其染色体数目是一个常数，所以结合形成一个新个体的卵子和精子只能带着 一半数目的染色体进入新的结合体中。这一过程借助于染色体行为的变化极为精确 地得以完成，这一染色体变化发生于产生新细胞的分裂作用过程中。在这时，染色 体自身并不分裂，而是由每对染色体中分离出的一个染色体完整地进人每一个子体 细胞。
整个生命发展的关键就被揭示于一个细胞中。细胞分裂的过程对于地球上所有 的生命来说都是一样的；无论是人还是变形虫，无论是巨大的水杉还是极小的酵母 细胞，如果没有了这种细胞分裂作用，便都不再能够存在了。因而，任何妨害细胞 有丝分裂的因素都对有机体的兴旺发展及其后代是一个严重威胁。
“诸如象有维分裂这样一些细胞组织的主要特征已存在了五亿年之久，也许近 于十亿年，”乔治·盖劳德·西蒙森和他的同事彼谭德莱、蒂范尼在他们的内容广 博的名为《生命》的一书中写道：“从这个意义上来看，生命世界虽然肯定是虚弱 和复杂的，但是它在时间上已是难以置信的经久——甚至比山脉还要经久。这种经 久性完全是依靠着几乎难以置信的精确性——遗传信息带着这种精确性由一代复现 着一代。”
不过在这千百万年全部过程中，这种“难以置信的精确性”从未遭受过像二十 世纪中期由人造放射性、人造及人类散布的化学物质所带来的如此直接和巨大的威 胁的打击。一个卓越的澳大利亚医生、诺贝尔奖金获得者麦克华伦·勃乃特先生认 为上述情况是我们时代的“最有意义的医学特征之一，作为越来越有效的治病手段 的、但生命却末曾经验过的化学药物的生产的一个副产品，是使保护人体内部器官 免受改变因素危害的整个屏障作用已经越来越频繁地被突破。”
人类染色体的研究还处于早期阶段，所以只是在最近才有可能去研究环境因素 对染色体的作用。直到1956年由于新的技术的出现才使得精确确定人类细胞中染色 体的数目——46个成为可能，并且使如此细致地观察它们成为可能，这种观察可以 使整个染色体或部分染色体的存在与否被检查出来。由环境中某些因素而引起的遗 传危害的整个概念相对是比较新的，并且除了遗传学家之外，它很少能够被人们所 理解，所以这些遗传学家的意见难得被人们所采纳。以各种形式出现的放射性危害 现在已经令人信服地被充分理解了，——虽然有时在一些意外的场合下还被否认。 穆勒博士常常感到惋惜的是“不仅有这样多的政府部门的政策制定者，而且有这么 多的医学专业人员拒绝接受遗传原则”。化学物质可以起到与放射性同样作用的这 一事实现在几乎没有被公众所知晓，同样也没有被大部分医学工作者和科学工作者 所了解。由于这种原因，一般所应用的化学物质（更确切来说是实验室中的化学物 质）的作用至今尚未得到评价，但对于这些作用作出评价是极为重要的。
在对这种潜在危险作出估计方面，麦克华伦先生并不是孤立的。一位英国杰出 的权威皮特·亚历山大博士曾说过：“与放射性有类似作用的化学物质可以代表着 比放射性更大的危险。”穆勒博士根据几十年来在基因方面的杰出研究所提出的远 景警告说：各种化学物质（包括以农药为代表的那些物质）“能够提高突变的频率 像由放射性引起的一样多……在人们暴露于不寻常的化学物质的现代情况下，我们 的基因遭受这样的致变物的影响已达到了相当程度，然而我们至今对这个程度几乎 还一无所知。”
对化学致变物问题的普遍忽视也许是由于这样一个事实，即最初发现化学致变 物仅仅是出于学术上的兴趣。氮芥子气始终没有从空中喷撒向整个人群；它的使用 是被掌握在实验生物学家或生理学家的手中，他们将它用于癌症治疗。（用这种方 法治疗染色体破坏的病人的例子已于最近被报道）但是杀虫剂和除草剂已经在与大 量人群密切接触了。
只要对该问题稍加注意，就可以收集到一定数量有关农药的专门资料，这些资 料显示出这些农药以多种方式妨害着细胞的重要过程——从微小的染色体损伤到基 因突变；并且带来导致最后恶变灾难的后果。
几代暴露于DDT的蚊子已转变成为一种被称为雄雌同体的奇怪生物——它是半 雄半雌的。
被多种苯酚处理过的植物的染色体遭到了严重毁坏，基因发生变化，出现大量 的突变和“不可逆的遗传改变”。当遭受苯酚作用后，突变在遗传实验学的经典材 料——果蝇身上也发生了；这些果蝇发生了如此危险的突变，就如同它们被暴露于 一种普通的除草剂或尿烷中一样，达到了致死的程度。尿烷属于被称为氨基甲酸酯 的那类化学物质，从这类化学物质中正在涌现出日益增多的杀虫剂和其他农用化学 物质。有两种氨基甲酸酯已被实际用于防止储藏中的马铃薯发芽，——确切来说是 因为它们中断了细胞的分裂作用，这一点已被证实。其中之一的马来酰肼估计是一 种强大的致变物。
经六氯联苯（BHC） 或高丙体六亮亮处理过的植物会变得奇形怪状，在它们的 根部带有像肿瘤一样的块状突起物。它们的细胞的体积变大了，这是由于染色体数 目的倍增而肿大起来的。这种染色体的倍增现象在未来的细胞分裂中将一直继续进 行下去，直到细胞的分裂由于体积过大而不得不停止时为止。
除草剂2·4－D也能在经受处理的植物中产生肿块， 使染色体变短、变厚，并 聚积在一起。 细胞的分裂被严重地阻滞了。这种总影响被认为与X－射线所产生的 影响十分相似。
这不过只是一点点说明，还可以引证更多的情况。至今还没有开展旨在检验农 药这种致变作用的广泛研究。上述被引证的事实都是细胞生理学或遗传学研究的副 产品，直接针对这个问题进行研究已是迫不及待的了。
一些愿意承认环境放射性对人体存在潜在影响的科学家却在怀疑致变性化学物 质是否同样也具有这种作用。他们引证了大量有关放射性侵入机体能力的事实，然 而却怀疑化学物质能否达到胚胎细胞。我们又再一次被这样一个事实所阻拦，即对 这一人体内的问题，我们几乎没有多少直接的证据。然而，在鸟类和哺乳动物的生 殖器官和胚胎细胞中发现有大量DDT积累的现象是一个有力的证据， 至少说明氯化 烃不仅广泛地分布于生物体内，而且已与遗传物质相接触。宾夕法尼亚州立大学的 D·E·戴维斯教授最近已发现，能够阻止细胞分裂和有限地用于癌症治疗的烈性化 学物质也能引起鸟类的不孕。即使达不到致死的水平，这种化学药物也能够中止生 殖器官中的细胞分裂。大卫教授己经成功地进行了野外实验。然而，很明显，几乎 没有什么理由能使人们希望和相信各种生物生殖器官能够避免环境中各种各样化学 物质的侵害。
最近在染色体变态领域中所取得的医学发现是非常令人感兴趣的和意义深远的。 在1959年，一些英国和法国的研究小组发现他们各自独立进行的研究得出了一个共 同的结论，即一些人类疾病的发生是由于正常染色体数目遭到破坏。在这些人所研 究的某些疾病和变态中，染色体的数目与正常值不一致。这一情况解释了为什么现 在己经知道所有典型的蒙吉型畸形病人都有一个多余的染色体。有时这个多余的染 色体是附着在另外的染色体上，所以染色体数目仍保持正常的46个。然而一般的规 律是，这一个多余的染色体独立存在，从而使染色体的数字达到47个。这些病人缺 陷发生的原始原因肯定来自前一代。
看来，对于患有慢性白血球增多症的某些病人（不管是美国的还是英国的）来 说，起作用的是另外一种机制。在一些血液细胞中已经发现了同样的染色体变态。 这个变态包括着染色体的部分残缺。在这些病人的皮肤细胞中，染色体数目是正常 的。这个结果表明，染色体的残缺并不是发生在形成了这些生物体的胚胎细胞中， 而是仅仅出现在某些特定的细胞中，（在这个例子中，最先遭害的是血液细胞）这 个危害是在生物体本身的生活过程中发生的。一个染色体的残缺可能会使它们丧失 指挥正常行为的“指令”功能。
自从打开这个新领域之后，与染色体破坏有关的身体发生缺陷的种类和数量以 一个惊人速度在迅速增长，至今已超出医学研究的范畴。仅知有一种叫做克兰弗特 病的并发症是与一种性染色体的倍增有关。产生此病的生物是雄性的，不过，因为 它带有两个X染色体（染色体变成XXY型，而不是正常的雄性染色体XY型），它就变 得有些不正常了。身长极高和精神缺陷通常与在这种情况下所发生的不孕症相伴随。 相反，仅仅得到一个性染色体（即XO型，而不是XX型或XY型）的生物体实际上是雌 性的，不过缺少许多第二副性征。这种情况常伴随着各种生理的（而且有时还有精 神的） 缺陷而出现，当然其原因是X染色体带有各种特征的基因。这就是所谓的反 转并发症。在这些病被揭晓之前，这些情况已早在医学文献中有描述了。
在关于染色体变态的，课题上的、大量研究工作已由许多国家的工作者所完成。 由哥劳斯。 伯托博士所领导的一个威斯康星州大学的研究组一直在研究各种先天性 变态，这些先天性变态通常包括着智力发育迟缓，看来，这是由于一个染色体的部 分倍增而引起的，仿佛是在一个胚胎细胞形成的时候，一个染色体被打碎了，而其 碎片未能适当地重新分配。赵种不幸可能会干扰胎儿的正常发育。
根据现有知识，一个完全多余的人体染色体的出现通常是致命的，它能阻止胎 儿的生存。在这种情况下已知只有三种方式可以使胎儿继续生存，蒙古型畸形病当 然是其中之一；另外，一个多余的附加染色体碎片的存在虽然会造成严重伤害，但 不一定是致命的，根据威斯康星州研究者们的看法，这种情况可以很好地解释至今 尚未被查清的一些病例的本质原因，在这些病例中，一个儿童带着复合的缺陷出生， 这些缺陷通常包括着智力发育迟缓。
到目前为止，科学家一直都是在关心与疾病和缺陷发育有关的染色体变态的鉴 定工作，而不怎么深究其原因，这是研究工作的一个新课题。假定认为在细胞分裂 过程中引起染色体古怪行为的染色体损伤应该由某个单独的因素来负责，这种想法 是不妥的。然而，我们难道能够无视这样一个现实吗？——我们现在正使化学物质 充满我们的环境，这些化学物质有能力直接打击染色体，并以精确的方式影响染色 体，造成上述情况。为了得到一个不生芽的土豆或一个没有蚊子的院落，难道我们 付出这样的代价不是过高了吗？
如果我们愿意的话，我们是能够减少对我们基因天性的这种威胁的；这种基因 经过了约20亿年的活原生质的进化和选择之后，方才进入我们身体，这种基因仅在 目前暂时属于我们，以后我们必将把它传给后代。我们现在竟不能保护基因的完整 性。虽然化学物质的制造者们根据法律要求检验了他们产品的毒性，但是，法律却 没有要求他们去检验这些化学物质对基因的确切影响，所以他们实际上也没有这样 去做。
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十四、每四个中有一个
生物反抗癌症的斗争由来已久，其起源因日久天长已经无法为人所知。不过最 初的病因肯定是来自自然环境。在自然环境中，无论有何种生物居住，地球总是受 到太阳、风暴和地球古代自然界所带来的各种或好或坏的影响。这个环境中的一些 因素制造了灾难，面对这些灾难，生命要么就适应，要么就被淘汰。阳光中的紫外 射线可以造成恶性病变。从某些岩石中放出的射线也能如此，从土壤或岩石中淋溶 出来的砷也能污染食物或饮水。
还在生命出现之前，环境中就已存在着这些敌对的因素；然而生命出现了，并 且在经过几百万年时间之后，它已数量大增，种类繁多起来了。经过了那个属于大 自然的、具有宽裕时间的时代，生命达到了与破坏力量相适应的状态；选择性地淘 汰了那些适应能力差的生命，而只让那些最具有抵御能力的种类活下来了。这些自 然致癌因子现在仍然是产生恶性病变的一种因素，然而它们现在已为数极少，并且 对它们那种古老的作用方式，生命从一开始就已经习惯了。
随着人类的出现，情况发生了变化，因为人类不同于其他所有形式的生命，他 能够创造产生癌症的物质，这些物质在医学术语上被称为致癌物。许多世纪以来， 一些人造致癌物已成为环境的一部分。包含有芳烃的烟尘就是一例。随着工业时代 的来临，我们世界已变成了一个一直在不断加速变化的地方。自然环境正被人为环 境迅速取代，而这个人为环境是由许多新的化学和物理因素所组成的，其中许多因 素具有引起生物学变化的强大能力。人们至今还不能保护自己免受这些由人类自身 活动所创造出的致癌物的危害，这是由于人类的生物学遗传性进化缓慢，所以它适 应新的情况也很缓慢。其结果是，这些强大的致癌物就能够很容易地击破人体脆弱 的防线。
癌症由来已久，但是我们对于癌症的起因的认识一直是很迟缓、很不成熟的。 在将近两个世纪之前，伦敦的一个医生首先发现外部的或环境的因素可能引起恶性 病变。1775年，波斯渥尔·波特先生宣称，在扫烟囱人中普遍出现的阴囊癌肯定是 与积累在他们体内的煤烟有关。他当时还不能够提供出我们今天所要求的那种“证 据”，但是近代研究方法现在已将这种致死的化学物质从煤烟中分离出来了，并且 证明了他的意见是正确的。
波特发现在人类环境中有某些化学物质通过多次皮肤接触、呼吸或饮食能引起 癌症。在其发现后的一个多世纪时间内，这方面的认识并没有多少新的进展。确实， 人们早已注意到在康涅尔和威尔士的铜冶炼厂、锡铸造厂里的暴露于砷蒸汽的工人 们中间流行着皮肤癌。人们认识到，在赛克索尼的钴矿和波西米亚的乔其尔塞尔铀 矿中的工人们患去一种肺部疾病，后来诊断是癌症。然而，这些都是矿区的现象； 但在工业本身大规模生产之后，这些产物就侵入到了环境中几乎每一个生命体中。
在十九世纪最后的25年中开始对起源于工业时代的恶性病变有所认识。大约当 巴士德正发现微生物是许多传染病病因的时候，另外一些人却正在揭示癌症的化学 病因——在撒克逊的新兴褐煤工业和苏格兰页岩工业的工人中间的皮肤癌与其它癌 症的发生都是由于职业性地暴露于柏油和沥青。近十九世纪末，已有六种工业致癌 物为人所知，二十世纪创造出了无数新的致癌化学物质，并且使广大群众与它们密 切接触。在波特研究工作之后的不到两个世纪期间内，环境状况已发生了广泛变化。 危险化学物质接触已不仅限于职业性的暴露；这些化学物质已进入了每个人生活的 环境中——甚至包括孩子和至今尚未出生者。因而，现在我们看到这种恶性病在急 骤增多是毫不值得奇怪的。
这种恶性病增多本身并不仅仅是一种主观想象。 1959年7月的人口统计办公室 月报报道了包括淋巴和造血组织恶变在内的腰性病的增长情况，1958年的死亡率为 15％， 而1900年仅为4％。根据这类疾病的目前发病率来判断，美国癌症协会预计 现在活着的美国人有四千五百万个最终要得上癌症。这也就是说每三个家庭中有两 人要遭受恶性病的打击。
至于孩子中间出现的这种情况更令人深感不安。25年前，在孩子中出现癌症被 认为是医学上罕见的事。而今天，死于癌症的美国学龄儿童比死于其他任何疾病的 数目都多。情况已变得非常严重，因而波士顿建立了美国第一所治疗儿童癌症的医 院。 在1～14岁年龄孩子的死亡总数中有12％是由癌症引起的。大量的恶性肿瘤在 临床上发现于5岁以下的儿童中。 然而更加可怕的事是，这种恶性肿瘤在现有已出 生或待产的婴儿中大量急骤增多。美国癌症研究所的W·C·惠帕博士是一位最早的 环境癌症权威，他指出，先天性癌症和婴儿癌症可能与母亲在怀孕期间暴露于致癌 因素有关，这些致癌因素进入胎盘，并且作用于迅速发育的胎儿组织。实验证明， 愈是年幼动物遭受致癌因素作用，就愈容易得癌。佛罗里达大学的弗兰西斯·雷博 士警告说：“由于化学物质混入到食物中，我们可能正在今天的孩子们中引起癌症 ……我们难以想像在一、两代时间内将会出现什么样的后果。”
在这儿，与我们有关的一个问题是，在我们试图控制自然时所使用的化学物质 中，究竟哪些对癌症的发生起着直接或间接的作用。依靠由动物实验得出的结论： 我们将看到五种，也可能是六种农药必将肯定被评价为致癌物。如果我们再把那些 被某些医生认为会引起人类白血球增多症的化学物质加上去，这一致癌物名单就会 大大加长了。在这儿，结论是根据情况推测的，既然我们不能在人体上做试验，结 论也只能是如些；但这个结论仍然是令人难忘的。当我们把那些对活体组织或细胞 具有间接致癌作用的那些化学物质也包括在内时，那么就会有更多一些的农药加入 到这个清单中去。
与癌有关最早使用的农药之一是砷，它以砷酸钠形式作为一种除草剂出现。在 人体与动物中，癌与砷的关系由来已久。据惠帕博士在他的“