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如果身体要发育成长，如果生命的源流要一代一代地传下去的话，那么组成体内组织和器官的细胞就必须具有不断增殖的能力。这种作用是借助于细胞的有丝分裂或核分化过程来完成的。在一个即将分裂的细胞中，具有重要性的变化首先发生在细胞核内，最后扩展到整个细胞。在细胞核内，染色体发生了奇妙的移动和分裂，以使本身排列成为老的式样，这种老的式样可以将遗传的决定因素——基因传递给子代细胞。染色体先是细长线状，基因则念珠般地排列其上，尔后染色体纵向分离（基因亦分离），当细胞一分为二时，染色体各有一半进入子细胞。通过这种方式，每一个新的细胞都将含有一整套染色体，而所有的遗传信息密码就编排在染色体中。借助于这种方式，生物种属的完整性就被保留下来了；借助于这种方式，龙生龙，凤生凤，老鼠儿子会打洞。
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入每一个子细胞。
整个生命发展的关键就被提示于一个细胞中。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，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对生物的兴旺发展及其后代都是一个严重的威胁。
“诸如像有丝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·辛普森和他的同事皮腾卓伊和蒂法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而且复杂的，但是它在时间上具有难以置信的持久性——甚至比山脉还要持久。这种持久性完全是依靠着几乎难以置信的精确性——遗传信息的这种精确性一代又一代地重复着。”
不过在这千百万年的全部过程中，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威胁的打击。卓越的澳大利亚医生、诺贝尔奖获得者麦克华伦·伯内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、但生命却未曾经验过的化学药物生产的一个副产品，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。直到一九五六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——四十六条——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。马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，但对于这些作用做出评价是极为重要的。
在对这种潜在危险做出估计方面，麦克华伦先生并不是孤立的。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。”马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洒向整个人群；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。
几代暴露于滴滴涕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 “不可逆转的遗传改变”。当遭受苯酚作用后，突变在实验遗传学的经典材料——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）或高丙体六六六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到达胚胎细胞。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滴滴涕累积的现象，这是一个有力的证据，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大卫·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。戴维斯教授已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，并且意义深远。一九五九年，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所得出的一个共同结论，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已经知道所有典型的蒙古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附着在另外的染色体上，所以染色体数目仍保持正常的四十六条。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四十七条。这些病人缺陷发生的原始原因肯定来自上一代。
看来，对于患有慢性白细胞增多症的某些病人（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惊人的速度在迅速增长，至今已超出医学研究的范畴。仅知有一种克莱恩费尔特氏综合征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。身材超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，不过缺少许多第二性征。这种情况常伴随着各种生理的（而且有时还是精神的）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，这些情况早已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完成。由克劳斯·帕托博士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。这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马铃薯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，我们是能够减少对基因天性的这种威胁的；这种基因经过了约二十亿年的活原生质的进化和选择之后，方才进入我们的身体，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。
