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“职业性肿瘤”一书中说，有关暴露于砷的后果的一个奇怪的例子是一篇有关此题目的专论。位于西里西亚的雷钦斯坦城，在几乎一千年的时期内，一直是个开采金、银矿的地方，并且几百年来一直也在开采砷矿。几世纪以来，含砷废料堆积在矿井附近，山中流水经过时冲走了废料中所含的砷。地下水也被污染了，砷因而进入了饮用水中。在几个世纪中，当地的许多居民染上一种疾病，后来你之为“雷钦斯坦病”，它是慢性砷作用，能引起肝、皮肤、消化和神经系统紊乱。恶性肿瘤经常与这神病同时发生。现在，雷钦斯坦病只具有历史意义了。因为二十五年以前已改用新水源，砷大部分已从水中清除掉了。同样，在阿根廷的考多巴省，由于来自含砷岩层的饮水已被污染，由此出现了一种引起砷皮肤癌的慢性砷中毒的地方病。
通过长期使用含砷杀虫剂来创造一种与富钦斯坦和考多巴相似的情况并不是件难事。在美国西北部的种植烟草地区和许多果园地区，以及在东部种植越橘的地区，那儿浸透了砷的土壤都很容易导致供水的污染。
一个受砷污染的环境不仅影响到人，而且同样影响到动物。1936年，一个很有趣的报告来自德国。在撒克逊的弗雷贝格附近，银和铅的冶炼厂向空气中排放出含砷气体，含砷气体飘向周围农村，并降落在植物上。根据惠帕博士报道，马、母牛、山芋和小猪，它们当然都是以这些植物为食料的，它们都表现出毛发脱落和皮肤增厚。栖息在附近森林中的鹿有时也出现不正常的色素斑点和癌前期的庞肿。一个庞肿就是一个癌的明显的病变。不管是家饲的动物还是野生的动物都受到“砷肠炎、胃溃疡和肝硬变”的影响。放牧在冶炼厂附近的绵羊出现了鼻窦癌;当它们死去时，在它的大脑、肝和肿瘤中化验出了砷。在这个地区，同样也有“大量昆虫死亡，特别是蜜蜂。下雨以后，雨水冲下了树叶上的含砷尘埃，并把它们一直带进小溪和池塘中，大量的鱼也死掉了。”
属于新型有机农药组的一种致癌物就是一种广泛用于对付螨和扁虱的化学物质。这个农药的历史充分证明尽管法律尽量给民众以保护，但为控制这种中毒情况而提出的法律诉讼进行得太慢，因而在判决前，民众却要多年暴露于一种已知的致癌物之中。从另一个观点来看，这个经过是很有意思的。它证明了今天要求民众接受的，今天看来是“安全得很”，到明天就可能变得危险至极。
1955年，当这种化学物质被引进的时候，制造商就搞出了一个容许值，此容许值允许在用药的粮食作物中出现少量残毒。根据法律的要求，他已在实验动物身上用此化学物质作了试验，并且提交了他的实验结果。然而，食品与药物管理处的科学家们认为这些试验正好显示出这种化学物质可能具有致癌倾向，因此，该处的委员提出了一个“零允许值”，即在跨越州际运输的食物中，在法律上不允许出现任何残毒。不过，制造商有权上诉，因此这一案子被委员会重新审查。这个委员会作出了一个拆衷决定:一方面确定容许值为百万分之一，另一方面让产品在市场上销售两年，在这段时间内进一步作实验以确定这种化学物质是否真是致癌物。
虽然该委员会没有这样说，但它的决定意味着民众必得扮演豚鼠的角色，和实验室的狗、老鼠一同去试验受怀疑的致癌物。不过动物实验很快就得出了结论，两年之后，就查清了这种杀螨剂确实是一个致癌物，其残毒还污染着销售给民众的食物。甚至在这一情况下，1957年，食品与药物管理处仍不能立即废除这个已知致癌物的残毒容许值。第二年，进行各种法律程序又化了一年时间。最后，在1958年12月，食品与药物管理处委员会在1955年所提出的零允许值才开始生效。
这些绝不是仅有的致癌物。在实验室内对动物进行的试验中，DDT产生出了可疑的肝肿瘤。曾经报道过这些肿瘤发现的食品与药物管理处的科学家们现在没有把握对这些肿瘤进行分类，不过感到“把它们看作是一种低级的肝细胞癌肿是合理的。”惠帕博士现在给了DDT一个明确的评价——“化学致癌物”。
属于氨基甲酸酯类的两种除草剂IPC和CIPC已被发现它们起看引起老鼠皮肤肿瘤的作用，其中一些肿瘤是恶性的。恶性病变似乎是由这些化学物质引起的，后来又可能受外界盛行的其他种类的化学物质作用，才促使病变全部形成。
除草剂氨基三唑在实验动物身上已引起了甲状腺癌。1959年，这种化学物质被许多种植蔓越橘的人所滥用，于是在上市的一些浆果中出现了残毒。食品与药物管理处没收了被污染的桔子而引起了争论，人们纷纷控诉，甚至连许多医学与药物管理处所提出的科学事实清楚地表明了氨基三唑对实验鼠类的致癌特性。当这些动物用含百万分之一百这种物质的饮水饲养时(即每一万匙水中加入一匙此化学物质)，它们于第68个星期即开始出现甲状腺肿瘤。两年之后，在被检查的老鼠中有一半以上都出现了这种肿瘤，据诊断是各种良性与恶性肿瘤。这些肿瘤也可在更低的给药水平上出现——事实上，不曾发现有哪种低水平不会引起肿瘤。当然，没有人知道氨基三唑达到何种水平时对人会成为一种致癌物，但是，正如哈瓦德大学的医科教授大卫·鲁茨顿博士指出的，看来应当存在这样一个标准水平，这一水平看来不起眼，但却与人利害攸关。
到目前为止，还没有充分的时间去弄清楚新的氯化烃杀虫剂和现代除草剂的全部影响。大多数恶性病变发展得很缓慢，需要经过受害者一生中相当长一段时间之后才能表现出临床症状。在本世纪二十年代早期，那些在钟表表面涂发光料的妇女们由于口唇接触毛刷而吞入了少量的镭;其中一些妇女在十五年或较长时间过去之后，得了骨癌。在十五至三十年或更长一段的时期中，由于职业性与化学致癌物接触而发生的一些癌才得以表现出来。
与这些工业性地暴露于各种致癌物相比，人在DDT中的首次暴露日期大约是1942年(当时DDT用于军事人员)和1945年(用于市民)，直到五十年代早期，各种各样的化学农药才付诸应用。这些化学物质已经播下了各种恶变的种籽，而这些种籽的成熟期正在到来。
对大多数恶性病变来说，潜伏期很长是一个普遍现象，然而，这儿存在着一个现在已为人知的例外。这个例外是白血球增多症。在原子弹爆炸之后仅仅三年，广岛的幸存者就开始出现白血球增多症，当前没有理由认为还会有比这更短的潜伏期存在。也许迟早会发现其它类型的癌症有相对更短的潜伏期，但在目前，白血球增多症看来是癌症发展极为缓慢的一般规律的一个例外。
在这一农药盛行的现代时期中，白血病的发病率一直在稳步上升。从国家人口统计办公室得来的数字清楚地表明血液的恶性病变疾病在急骤增长。1960年，仅白血病一项就有12，290个受难者。死于所有类型的血液和淋巴恶性肿瘤的在1950年有16，690人，而在1960年猛增到25，400人。其死亡率由1950年的11·1/10万增长到1960年的14·1/10万。这种增长情况不仅在美国，其他所有国家的已登记的各种年龄的白血病死亡数都在以每年4－5%的比例在增长。这意味着什么呢?现在人们是否正日益地被暴露于某种或某些对我们环境来说是陌生的致毒因素之中呢?
许多象梅约诊所这样世界有名的机构已确诊患血液器官这些疾病的受害者已有几百人。在梅约诊所的血液科工作的马尔克姆·哈格莱维斯及其同事报道说，这些病人毫无例外地都曾暴露于各种有毒化学物质，其中包括喷撒含有DDT、氯丹、苯、高丙体六六六和石油蒸馏物的药剂。
哈格莱维斯博士相信:与使用各种各样有毒物质有关的环境疾病一直在增长，“尤其在最近十年中”。他根据他广博的临床经验相信“患有血液不良和淋巴疾病的绝大多数病人都有一个曾暴露于包括看现今大部分农药的各种烃类的引人注目的经历。一份仔细的病历记录几乎肯定会显示出这一关系。”这位专家现在拥有大量的、根据每个病人详细记录的病历，他注意到这些病例中有白血病、发育不良性贫血、霍金斯病及其他血液和造血组织的紊乱。他报告说:“他们全都曾在这些环境致癌因素中充分地暴露过。”
这些病历说明些什么呢?其中有一份是一个厌恶蜘蛛的家庭妇女的病例。八月中旬，她带看含DDT和石油蒸馏物的空中喷撒剂进入她的地下室。她彻底地喷撒了地下室。在楼梯下，在水果柜内，在所有围绕着天花板和椽子的被保护的地方她都喷了药。当她喷撒完的时候，她开始感到十分不舒服，感到恶心、非常烦躁和神经紧张。在以后几天内，她感到好一些了;然而，很明显，她没有想到她得病的原因;九月，她又重复了整个过程:她又去喷了两次药，当她喷撒时，她病了，后来又暂时地恢复了健康。当她第三次向空中喷药之后，新的症状出现了:发烧、关节疼痛和一些不适，一条腿得了急性静脉炎。经哈格莱维斯博士检查后，她被发现得了急性白血病。在第二个月里她就死去了。
哈格莱维斯博士的另一个病人是一个专业人员，他在一所被蟑螂侵扰的古老建筑物里办公。由于这些昆虫使他感到纷扰，他就自己动手采取了控制办法。他花了大半个星期天的时间去喷撒地下室和所有间隔地区。喷撒物是浓度为25%的、含在甲基萘的溶液中从悬浮态存在的DDT。他不一会儿一就开始显出皮下出血和吐血。他进入诊所的时候还在大出血。对他血液的研究表明，这是一个被称为发育不良性贫血的骨髓机能严重衰弱。在以后的五个半月中，他除了其他治疗外，共接受了59次输血，他局部地恢复了健康，但大约九年之后，他得了致病的白血病。
在病历中涉及到农药的地方，那些最显眼的化学物质是DDT、高丙体六六六、六氯苯、硝基苯酚、普通的治蠹晶体对位二氯苯、氯丹，当然还有溶解这些药物的溶剂。正如一个医生所强调的，单纯地暴露于一个单一化学物质的情况如其说是个普通情况，还不如说是个特殊情况;因为这些商业产品通常都是含有多种化学物质的综合体，将这些化学物质制成悬浊液所用的石油分馏物中也夹杂有一些杂质。含有芳香族和不饱和烃的溶剂本身就可能是引起造血器官损害的主要因素。从实践的观点来看(而不是从医学观点来看)，这一差别是并不重要的，因为这些石油溶剂毕竟是最普通的喷药操作中不可缺少的一部分。
在美国和其他国家的医学文献中记载着许多有意义的病例，这些病例支持着哈格莱维斯博士坚信这些化学物质与白血病及其他血液病之间存在看因果关系。这些病例包括着各种日常生活中的人们:如被自己喷药设备或飞机喷撒的药物毒害的农民，一个在自己书房里喷药灭蚁后仍留在房中学习的学院学生，一个在自己家里安装了一个携带式高丙体六六六喷雾器的妇女，一个在喷过氯丹和毒杀芬的棉花地里工作的工人等。这些病历，在它们专门医学术语的半遮掩之下隐藏着许多如下的人间悲剧，如在捷克斯洛伐克的两个表兄弟，这两个孩子住在同一城镇，并且总是在一起工作和玩耍。他们最后所从事的、也是最致命的一项工作是在一个联合农场里卸运成袋的杀虫剂(六氯联苯)。八个月之后，其中一个孩子病倒了，得了白血病，九天以后死去。就在这时，他的兄弟开始感到疲劳和发烧。三个月内，他的症状变得更加严重。最后他也住院了，诊断再次表明是急性白血病，而且再一次证明了这一病必然导致致命的结果。
另一个瑞典农民的病例奇怪地使人回想起金枪鱼渔船“福龙号”上的日本渔良洼山的情况。正象洼山一样，这个瑞典农民一直是个健康的人，他在陆地上苦心营生就象洼山靠海洋为生一样。从天空飘散下来的毒物给他们每人带来了一份死刑宣判书。前者是致毒的放射性微尘，后者是化学粉尘。这个农民用含有DDT和六氯苯的药粉处理了大约60英亩土地。当他工作时，阵阵清风把药粉的烟雾吹得在他四周飘旋。在当天晚上，他感到异常困倦，并在以后的几天中他一直感到虚弱无力，同时背疼、腿疼、还感到发冷。他被迫去上床休息，路德医务所的报告说:“他的情况日益恶化，5月19日(喷药后一周)他要求住院治疗。”他发高烧，并且血液计数结果不正常。他被转送大路德医务所，并于患病两个半月之后在那儿死去。尸检结果发现他的骨髓已完全萎缩了。
如同细胞分裂这样一个非常重要的正常运动过程竟然能够被改变，这种现象是反常的，并具有破坏性，当前已成为一个大问题;引起了无数科学家的重视，花掉的钱也不知有多少。在一个细胞内究竟发生了什么变化，使得细胞有规律的增长变成了不可控制的癌瘤胡乱增生?
如果将来得出答案的话，这些答案一定是多样的。正象癌症本身呈现出多种形态一样，因其病源、发展过程和控制其生长或转归的因素的不同，其出现形式也就各不相同;所以癌症必定会有相应的多种多样的病因存在。其中损害细胞的也许仅仅只是少数最基本的几种。在世界各处，广泛开展的研究有时完全不是作为一个癌症专业研究来进行的。在研究过程中，我们看到了朦胧的曙光，这曙光总有一天会把这个问题照亮。
我们又一次发现，仅仅对细胞及其染色体这些构成生命的最小单位进行观察，我们就能得到戳穿这些神秘之雾所必需的更多的资料。在这儿，在这个微观世界中，我们必须寻找那些用某种方式变更了细胞的奇妙作用机制并使其脱离正常状态的各种因素。
有关癌细胞起源的、令人难忘的一个理论是由一位德国生物化学家奥特.瓦勃格教授提出来的，他在马克斯·普朗克细胞生理研究所工作。瓦勃格将他整个一生都献给了细胞内氧化作用复杂过程的研究。由于他进行了广泛的基础研究，他对正常细胞如何变成癌细胞这一问题作出了一个引人重视的、清晰的解释。
瓦勃格相信，无论放射性致癌物还是化学致癌物，都是通过破坏正常细胞的呼吸作用而剥夺了细胞的能量。这一作用可以由经常、重复给与小剂量暴露而造成。这种影响一旦造成，就不可恢复了。那些在这种呼吸作用致毒剂的冲击下未被直接杀死的细胞将竭力去补偿已失去的能量。它们不再能继续进行那种产生大量ATP的、非凡而有效的循环了，于是它们就返回到一种原始的、效率极差的通过发酵作用进行呼吸的方式。借助于发酵作用而维持生存的斗争经常会继续一段很长时间。这种发酵呼吸方式通过以后细胞分裂而传递下去，所以全部后来产生的细胞全都具有这种非正常的呼吸方式了。一个细胞一旦失去了它正常的呼吸作用，它就不可能再复得这种作用——在一年、一代、甚至许多代时间内都不能再得到这种作用。但是，在这种为恢复失去的能量而进行的激烈斗争中，这些存活下来的细胞开始一点儿一点儿地利用新产生的发酵作用来补偿能量。这就是达尔文的生存斗争，在这种斗争中只有最适宜的、适应性最强的生命体才能生存下去。最后，这些细胞达到了这样一种状态，在这种状态中发酵作用能够产生象呼吸作用一样多的能量。在这种状态中，可以说癌细胞已被从正常身体细胞中创造出来了。
瓦勃格的理论阐明了其他方面许多令人迷惑的事情。大多数癌症的长潜伏期就是细胞无限大量分裂所需要的时间，在这段时间里，由于呼吸作用开始被破坏，发酵作用就逐渐增长起来。发酵作用要发展到占统治地位需要一定时间，由于在不同生物中发酵作用速度不同，因而在不同生物中所需时间也有变化:在鼠体内这个时间较短，所以癌在鼠身上很快出现;在人身上这一时间较长(甚至几十年)，所以在人身上癌性病变的发展是十分缓慢的。
瓦勃格的理论也解释了为什么在某些情况下反复摄入小剂量致癌物比单独一次大剂量摄入更为危险。一次大剂量中毒可以立即杀死细胞，然而小剂量却容许一些细胞存活下来，虽然这些存活细胞已处于一种受威胁的状态。这些存活细胞以后可以发展成为癌细胞。这就是为什么对致癌物来说不存在一个“安全”剂量的原因。
在瓦勃格的理论中，我们也能找到对另外一个不可理解的事实的解释——同一个因素既能治疗癌症，也能引起癌症。众所周知，放射性就是这样，它既能杀死癌细胞，也能引起癌症。目前被用于抗癌的许多化学药物也确是如此。为什么?因为这两类因素都损害呼吸作用。癌细胞的呼吸作用本来已经受到过损害，所以再加上一些危害，它就死了。而正常细胞的呼吸作用是第一次遭到损害，所以它不会被杀死，而是开始走上了一条最终可能导致癌变的道路。
1953年，另外一些研究者仅仅借助于在一个较长时期中断断续续地停止给正常细胞供氧，就能将它们转变为癌细胞，这时，瓦勃格的思想就得到了证实。1961年，他的思想又一次得到证明，这一次不是用人工培养的组织，而是用活体动物的实验来证明的。放射性示踪物质被注射人患癌的老鼠体内，然后精心地测定了老鼠的呼吸作用，发现发酵作用的速度明显地高干正常状况，与瓦勃格的预料正好相符。用瓦勃格所创立的标淮来进行测定，大部分农药都达到了最厉害的致癌物的标淮。正如我们在前几章中已经看到的，许多氯化烃、苯酚和一些除草剂都妨碍细抱中的氧化作用与能量产生作用。因此，它们可以创造出一些休眠癌细胞，在这种细胞中，一个不可逆转的癌变将会长期处于休眠状态而无法被发现，以致于最后当它的病因已被人长期遗忘、甚至不再被人怀疑的时候，这些细胞才以一个明显的癌症的形式出现在光天化日之下。
通向癌症的另一条道路可能是由染色体引起的。在这个领域内许多卓越的研究人员都带着疑虑的眼光看待危害染色体、干扰细胞分裂或引起突变的所有因素。在这些人的眼光中，任何突变都是一种潜在的致癌原因。虽然关于突变的争论常常涉及到可能在未来的几代中才能发现其影响的胚胎细胞的突变问题，但是身体细胞也同样存在着突变。根据癌起源于突变的理论，一个细胞在放射性或化学药物的作用下，也许可以发生突变，这个突变使得细胞摆脱了维护细胞正常分裂的机体控制作用，因而，这个细胞就可能以一种狂野的和不规律的形式而增殖起来。由于新细胞是这种分裂的产物，所以它们具有同样不受机体控制的能力，于是在足够长的时间中，这些细胞积累起来就形成了癌瘤。
其他研究者们指出了一个事实，即癌组织中的染色体是不稳定的，它们容易破裂或者受到损害;染色体的数量也是不正常的，甚至在一个细胞中会出现两套染色体。
首次对由染色体变态发展为真实癌变的全过程进行研究的研究者是阿尔柏特·莱万和J·J.倍塞尔，他们在纽约的斯朗——凯特林癌症研究所工作。当考虑到恶性病变和染色体的破坏究竟谁先谁后的时候，这些研究者毫不犹豫地说:“染色体的异常变化发生在恶性病变一之前。”可能，他们推测，在最初的染色体破坏和因此而造成的染色体不稳定性出现之后，需要有一段很长的时间让灾难和错误贯彻到许多代细胞中去(这就是恶性病变的很长潜伏期)，这段长时间使突变最终被集中积累起来，并使细胞摆脱控制而开始不规则的增生，这个增生就是癌。
欧几维德·温吉是染色体稳定性理论的早期倡导者之一，他感到染色体的倍增现象特别有意义。通过反复观察已知六氯苯及其同类高丙体六六六能引起实验植物细胞中染色体的倍增，而且这些化学物质与许多有可靠诊断证明的致命贫血症病例都有牵连，那么这两种情况之间是否有内在联系呢?在许多种农药中究竟是哪些农药干扰了细胞分裂、破坏了染色体并引起突变的呢?
很容易看出来为什么白血病应该是一种由于暴露于放射性或与放射性有相似作用的化学物质而引起的最普通疾病。物理或化学致变因子打击的主要目标是那些分裂作用特别旺盛的细胞。这包括了许多组织，不过最重要的是那些从事制造血液的组织。骨髓是人一生的红血球的主要制造者，它每秒钟向人体血液中放出将近一千万个新的红血球细胞。白血球以一种易变的、但仍然是巨大的速度形成于淋巴腺和一些骨髓细胞中。
某些化学物质使我们又想起了放射性产物锶90，这些化学物质对骨髓具有特殊的亲合性。苯是杀虫药溶剂中的通常组份，它进驻骨髓，并可以沉积在那儿长达二十个月之久。多年以来，在医学文献中苯本身已被确认是白血病的一个病因。
迅速生长的儿童身体组织也能提供一种最适宜于癌变细胞发展的条件。麦克华伦·勃尼特先生指出，不仅白血病在全世界范围内正在增长，而且它已在3－4岁年龄组中变得极为普通了，而这个年龄的儿童并没有表现出其他疾病高发，据这位权威谈:“这种在3－4岁年龄之间所出现的白血病发病峰值除了用这些儿童在出生前后暴露于致变的刺激物来解释外，很难再找到其他解释了。”
另一种已知可引起癌症的致变物是尿脘。当怀孕的老鼠经这种化学物质处理后，不仅母鼠出现了肺癌，而且幼鼠也同样出现肺癌。在这一实验中，幼鼠暴露于尿脘的唯一可能机会是在出生前，这证明此化学物质必定通过了胎盘。正如惠帕博士曾警告过的，在暴露于尿脘及其有关化学物质的人群中，有可能由于出生前暴露于化学物质而在婴儿中引起肿瘤。
象氨基甲酸酯这样的尿脘在化学上与除草剂IPC和CIPC有关。不顾癌症专家们的警告，氨基甲酸酯已被广泛使用，不仅用作杀虫剂、除草剂、灭菌剂，而且还用在增塑剂、医药、衣料和绝缘材料等各种产品中。
通向癌症的道路也可能是间接的。有些物质一般来说不是致癌物，但它可以妨碍身体某些部分的正常功能，并由此引起恶性病变。有一些癌症可作为重要的例子，特别是生殖系统的癌症，它们的出现与性激素平衡被破坏有一定联系;在某些情况下，这些性激素的破坏反过来又引起一些后果，这些后果影响了肝脏保持这些激素正常水平的能力。氯化烃正好是这种类型的因素，因为所有氯化烃对肝脏在一定程度上都是有毒的，所以它能够招致这种间接的致癌作用。
当然，性激素在体内是可以正常存在的，并且起着一种与各种生殖器官有关的、必不可少的、刺激生长的作用。然而，身体具有一种长期建立起来的保护作用来消除激素的多余积累，肝脏起着一种保持雄、雌性激素之间平衡的作用(不管是哪种性别都产生雄性激素和雌性激素，虽然数量比例不同)，肝脏可以阻止任何一种激素的过多积累。然而，如果肝脏受到疾病或化学物质危害，或如果维生素B供应不足，肝脏的上述功能就会被破坏。在这种状况下，雌性激素就会达到一个异常高的水平。
后果如何呢?至少在动物方面有大量的实验证据。其中一例如下，洛克菲勒医学研究所的一个研究人员发现，由于疾病而使肝脏受损的兔子表现出子宫肿瘤的高发病率，研究人员认为子宫肿瘤高发的形成是因为肝脏已不能再抑制血液中的雌性激素，以致于“最后这些肿瘤演化到癌变的水平”。对小白属、大白鼠、豚鼠和猴子的广泛实验表明，长期服入雌性激素只需小剂量已能引起生殖器官组织的变化，“从良性蔓延变化到明显的恶性病变”。通过服入雌性激素，欧洲大鼠也诱发出肾脏肿瘤。
虽然在这个问题上存在着不同的医学观点，但大量证据支持这样一种观点，即同样的影响也会发生在人的组织中。穆斯格尔大学维多利亚皇家医院的研究人员发现他们所研究过的150例子宫癌中有三分之二提供了证据，证明体内雌性激素含量水平异常的高。后来又有20个病例，其中90%都具有高活动性的雌性激素。
虽然用所有现代医学的实验手段也检查不出肝脏有什么损害，但这个人仍可能已得了足以干扰消除雌性激素的肝损害。氯化烃很容易引起这种情况，如我们所知，氯化烃摄入量很低就引起了肝细胞的变化，它们也同样引起维生素B的损失。这一情况极为重要，因为其他环节的证据表明这种维生素具有抵制癌症的保护作用。
以后的C·P·洛兹(他一度担任斯朗-凯特林癌症研究所的指导者)发现，暴露于一种非常强烈的化学致癌物的实验动物，如果喂给他们酵母——一种天然维生素B的丰富来源，它们就不会出现癌症。这种维生素的缺乏也被发现与口腔癌，可能还有消化道其他部分的癌相伴随。这一情况不仅在美国观察到了，而且在瑞典和芬兰遥远的北部地区也发现了，这些地方的日常食物通常缺少维生素。容易得早期肝癌的人群，例如非洲斑图部落，他们典型地遭受着营养缺乏。男性胸癌在非洲一些地方也占优势，此情况与肝病相营养不良有关。在战后，希腊的男性胸癌的增多是饥饿时期的一个普通伴随物。
简言之，关于农药在癌症中的间接作用的讨论是由于已证实它们具有损害肝脏和减少维生素B供给的能力，这就导致了体内自生的雌性激素的增多，也就是说由身体本身产生了这些物质。现在还有大量各种的人工合成雌性激素正在加入到我们环境中来，我们正日益严重地暴露在这些物质之中——它们存在于化妆品中、医药中、食物中和职业性暴露中。这种联合的影响是一件值得极为关注的事情。
人类暴露于致癌化学物质(包括农药)中是难以控制的，并且也是多种多样的。一个人可以通过许多不同的暴露途径摄入同一种化学物质。砷就是一个例子。它存在于许多具有不同形式的环境之中:作为空气污染物存在，作为水的污染物存在，作为食物残毒存在，作为医药存在，作为化妆品存在，作为木料防腐剂存在，或是作为油漆和墨水中的染料存在等。十分可能的是，这些暴露方式中没有哪一种能单独使人类陷入恶性病变。——但是任何单独的一种假定的“安全剂量”都可能压翻已经负载了许多其他种“安全剂量”的天平。
另外，人类的恶性病变也可以由二、三种不同致癌物的共同作用所造成，因而存在着一个它们作用的综合影响。例如，一个暴露于DDT的人几乎同时也暴露于烃类之中，而这些烃类是作为溶剂、颜料展开剂、减速剂、干洗涤剂和麻醉剂而被广泛使用着。DDT的“安全剂量”在这种情况下又有什么意义呢?
上述情况由于这样一个事实而变得更加复杂化，即一种化学物质可以作用于另一种化学物质而改变其作用效果。癌症有时需要两种化学物质互相影响才能发生，其中一种化学物质先使细胞或组织变得敏惑，然后在另一种化学物质或促进因素的作用下细胞或组织才发生真正的癌变。这样，除草剂IPC和CIPC就在皮肤癌的发生中起了带头者的作用，它播下了癌变的种子，而当另外一些东西(也许是普通的洗涤剂)进入人体作用时，癌变就会在人体中发生。
更进一步说，在物理因素与化学因素之间也可能存在着相互作用。白血病的发生过程可能分为两个阶段，恶性病变的开始是由X射线引起的，而摄入的化学物质(如尿脘)则起了促进的作用。人群在各种来源的放射性中暴露的日益增加，再加上各种化学物质与人体的大量接触，这一切给现代世界提出了一个严峻的新问题。
放射性物质对供水的污染提出了另外一个问题。由于水中常包含着许多化学物质，那些成为水的污染物的放射性物质可以通过游离射线的撞击作用而活跃地改变水中这些化学物质的性质，使这些物质的原子以不可预测的方式重新排列组合而创造出新的化学物质来。
洗涤剂是一个特别普遍的污染物，现在成了一个公共供水中的麻烦问题，全美国的水污染专家们都在关心着它，但还没有实际可行的办法来处理掉它。现在人们几乎还不知道有什么洗涤剂是致癌物，但洗涤剂可能通过一种间接的方式促进癌变，它们作用于消化道内壁，使机体组织发生变化，以使这些组织更容易吸收危险的化学物质，从而加重了化学物质的影响。不过，谁能预见和控制这种作用呢?在这错综变幻的万花筒中，致癌物，除了“零剂量”还有什么剂量是“安全”的呢?
我们容忍致癌因素在环境中存在，我们就要对它可能产生的危险负责。这一危险已经被当前发生的情况清楚地描绘出来了。1961年春天在许多联邦的、州的和私人的鱼类产卵地，在虹鳟鱼中出现了一种肝癌流行病。在美国西部和东部地区的鳟鱼都受到了影响;超过三龄的鳟鱼实际上百分之百地得了癌症。之所以能得知这一发现，是由于全国癌症研究所环境癌症科和鱼类与野生物服务处已事先在报告所有鱼类的肿瘤方面达成了一个协定，这样做的目的是为了能够由水质污染发出对人类癌症危险的早期警告。
尽管研究工作至今还在寻找在如此广阔地区发生这种流行病的确切原因，但最好的证据莫过于指出在事先准备好的鱼类产卵地的饵料中已存在着问题。这些饵料含有令人难以置信的各种化学添加物和医药，它们都混入了基本食料之中。
这个鳟鱼的事件从许多方面来看都有重要意义，但是最重要的一点是，它作为一个例子说明了当一个强烈的致癌物被引入环境时，将会发生什么事情。惠帕博士把这一流行病看作是一个前车之鉴，它警告人们必须把极大的注意力放在对数量巨大、种类繁多的环境致癌物的控制上面。他说:“如果不采取这样的预防措施，那么在鳟鱼身上表现出来的这场灾难必将会与日俱增地在人类的未来出现。”
由于发现我们正生活在一个如一位研究者所你的“致癌物的汪洋大海之中”，这当然令人沮丧，并很容易使人产生绝望和失败的反应。一个普遍的反应是:“这难道不是一个毫无希望的情况吗?”“难道没有可能从我们世界上去尝试消除这些致癌因素吗?最好不要再浪费时间去进行试验了，干脆把我们全部力量用于去发现治疗癌症的良药，这样不更好吗?”
这一问题被提给了惠帕博士，他在癌症研究方面的多年卓越工作使得他的意见受人尊敬，他对这一问题深思熟虑了很长时间，他基于他一生的研究和经验进行判断，并作出了一个全面的回答。惠帕博士认为，我们今天因癌症而造成的形势与十九世纪最后几年人类面临传染病时的形势非常相似。病原生物与许多疾病间的病因关系已被巴斯德和卡介的辉煌研究工作所确立。医学界人士、甚至一般公众在当时都逐渐醒悟到人类环境已被大量的、能够引起疾病的微生物所占据，正如今天致癌物蔓延到我们周围一样。大多数的传染疾病现在已被置于适当的控制之下了，而且有些实际上已被消灭了。这一辉煌的医学成就是靠两面夹攻而实现的，——既强调了预防，又强调了治疗。且不管“神奇药丸”和“起死灵药”在外行人头脑中占有多么突出的地位，实际情况是，在抵抗传染病的战争中，真正具有决定性意义的大部分战役是由消灭环境中病原生物的措施组成的。一百多年前的伦敦霍乱大爆发是一个历史例证。一位名叫约翰·斯诺的伦敦医生把发病情况绘成了地图，他发现所有病例都发源于一个地区，这个地区的所有居民都从波罗德街上的同一个泵井里取水用。作为一个迅速、果断的预防医学行动，斯诺博士更换了那个泵井的把柄。该流行病由此就被控制住了——不是通过用一种药丸去杀死(当时尚未人知的)引起霍乱的微生物，而是把它们排除于人类环境之外。甚至从治疗手段来看也是这样，减少传染病的病灶比治疗病人更能取得成效。现在结核病已相对比较烯少的原因主要是与这样一个事实有关，即一般人现在很少有机会去和结核病病菌相接触。
今天我们发现我们的世界充满了致癌因素。将我们全部力量或大部分力量集中到治疗办法(甚至想能找到一种治愈癌的“良药”的这种攻克癌症的战斗，根据惠帕博士的见解将是要失败的，因为这种作法没有考虑到环境是致癌因素的最大的储存地，环境中的这些致癌因素继续危害新的牺牲者的速度将会超过至今还无从捉摸的“良药”能够制止癌症的速度。
以预防为主来与癌症斗争是一种常识性的办法，但为什么我们在采取这种办法的时候却总是这样迟缓呢?可能“是因为治疗癌症病人的目标此起预防癌症来更加激动人心，更加实在，更加引人注目和更加值得报酬吧，”惠帕博士这样说。然而，在癌症形成之前去预防癌症“确实是更为人道”，而且可能“比治疗癌症要有效得多”。惠帕博士几乎无法忍受这样一种满怀希望的想法，这种想法要求得到一种我们能在每天早上早饭前服用的神奇药丸，以保护我们免于癌症。公众之所以相信癌症能够这样被治住，其部分原因是出于一种误会，即误认为虽然癌症是一种神秘的疾病，它是一种由单一原因引起的单一疾病，因而也满怀希望能有一种单一的治疗办法治好它。当然，这和人们已知的真理相去很远。环境癌症就正好是由十分复杂的多种化学因素和物理因素所引起的，所以恶性病变本身就表现为多种不同的、在生物学上独立的形式。
这样一种期望已久的“突破”，假使有一天实现了，也不可能指望它是一种能治疗所有类型恶性病变的万灵药。虽然这种对“良药”的寻找还会作为一种治疗手段继续下去，以挽救和治疗那些已经得上癌症的受难者;但是宣扬只要有个锦囊妙计，问题就将会立刻解决的希望是对人类的一个损害。这个问题的解决将会一步一步慢慢到来。正当我们将几百万元倾倒到研究工作中时，正当我们把我们的全部希望寄于发现医治已患癌症病人方法的大规模计划的时候，甚至当我们寻求治疗措施的时候，我们却可能忽视了进行预防的可贵机会。
征服癌症的工作决不是毫无希望的。从一个重要的方面来看，现在的前景比十九世纪末控制传染病时的情况更加鼓舞人心。当时世界上充满了致病细菌，正像今天世界上充满了致癌物一样。不过，当时的人们并不曾把病菌散布到环境中去，人们当时只是无意识地传播了这些病菌。与之相反，现代人们自己把绝大部分致癌物散布到环境中去，如果他们希望的话，他们就能够消除许多致癌物。在我们世界上，致癌的化学因素已经通过两种途径建立了自己的掩体防线:第一，具有讽刺意味的是，由于人们追求更好的、更轻松的生活方式;第二，因为制造和贩卖这样的化学物质已经变成我们的经济和生活方式中一个可接受的部分。
要想让所有化学致癌物现在或将来能够全部从现代世界上消灭掉，这可能是不现实的。但是，相当大比例的化学致癌物决不是生活的必需品。随着这些致癌物的被消除，它们加给生命的总负荷量将会大大减轻，同时，每四个人中将有一个人发生癌症的威胁至少也会显著缓和下来。最顽强的努力应当用到消除这些致癌物上面去。它们现在正污染着我们的食物、我们的供水和我们的大气，并且这些致癌物是以最危险的接触方式——微量的、一年又一年反复进行暴露的方式出现的。
在进行癌症研究的最优秀的人们中间，有许多人与惠帕博士有共同的信念，他们都相信通过顽强地努力去查明环境致癌因素，并顽强地去消除或减少它们的冲击影响，恶性病变是可以有效被征服的。为了医治那些已患潜在癌症或明显癌症的人们，寻找治疗方法的努力当然必须继续进行下去。但是，对于那些尚未患癌症的人们，当然还有对那些尚未出生的后代，进行预防已是迫在眉睫的事。