第五章
基因組時代

打獵去啦！打獵去啦！

把抓到的狐貍塞進籠子，

然后再讓它們回歸自然。

——18世紀兒歌精選

人類讀取自身基因組序列的能力引發了哲學悖論。難道智慧生命真能解開構建自身的謎題嗎？

——約翰·薩爾斯頓

從15世紀末期到16世紀，航海技術的迅猛發展最終指引當時的人們發現了新大陸，而文藝復興時期的造船專家經常爭論這種技術的本質到底是什么。是將其歸功于造船技術（加利恩帆船、克拉克帆船與北歐商船）的進步還是新型航海儀器（精密星盤、導航羅盤與早期六分儀）的問世呢？

其實科學技術史與航海史也存在相似之處，它們的突破性進展往往都是以兩種形式呈現的。其中一種是規模上的改變，許多重要進展不過是得益于尺寸或者范圍的改變（就像某位工程師做出的形象比喻，登月火箭就是徑直飛向月球的大型噴氣式飛機）。而另一種則是概念上的轉換，通常這類進展都是由某種全新的概念或想法引起的。實際上，這兩種形式非但不會相互排斥，反而還能彼此鞏固。規模改變促進了概念的轉換，而新概念又對規模產生了新的訴求。顯微鏡為人類打開了微觀世界的大門，從而讓細胞與細胞器的結構盡收眼底，并且引發了人們對于細胞解剖學與生理學的關注，但是為了理解亞細胞區室的結構與功能，我們需要功能更為強大的顯微鏡。

從20世紀70年代中期到80年代中期，遺傳學領域已經見證了許多概念的誕生，其中就包括基因克隆、基因定位、斷裂基因、基因工程以及基因調控新模式，但是在規模層面并沒有發生任何根本性的改變。在過去10年間，科學家已經完成了成百上千個基因的分離與測序，并且可以根據它們的功能特點對其進行克隆，然而反映細胞生物全基因組的綜合目錄尚未完成。從理論上說，雖然全基因組測序技術已經問世，但是紛繁復雜的測序過程卻令科學家們望而卻步。1977年，弗雷德里克·桑格經過測序后發現，phiX病毒的基因組含有5 386個堿基對，而這在當時已經達到基因測序技術的上限。相比之下，人類基因組含有3 095 677 412個堿基對，其數量是phiX病毒堿基對的574 000倍。

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成功分離致病基因使得開展全面測序的必要性顯得格外迫切。從20世紀90年代早期開始，完成重要人類基因的定位與測序令大眾媒體歡呼雀躍，但是遺傳學家與患者卻對這些煩冗拖沓的過程深感憂慮。以亨廷頓病為例，從發現首位患者（南希·韋克斯勒的母親）到明確致病基因至少度過了25年的光景（如果按照該病原始病例的發現時間計算，那么整個過程長達121年）。雖然人們在很早以前就注意到乳腺癌存在遺傳傾向，可是最常見的乳腺癌相關基因BRCA1直到1994年才被發現。即便用于分離囊性纖維化基因的染色體跳查技術已經投入使用，但是尋找與定位基因的過程依然遙遙無期。蠕蟲生物學家約翰·薩爾斯頓曾經指出：“盡管有許多優秀的科學家都在尋覓人類致病基因，但是他們那些紙上談兵的理論知識不過是徒勞。”薩爾斯頓擔心，這種逐個辨別基因的方法將使研究工作陷入停滯。

詹姆斯·沃森曾經談起“單基因”遺傳病研究中遇到的挫折。“到了20世紀80年代中期，即便我們已經掌握了功能強大的重組DNA技術，但是依然無法分離大多數疾病的致病基因。”沃森希望能夠從頭到尾完成整個人類基因組30億個堿基對的測序。其中不僅包含全部已知的人類基因（全部遺傳密碼、調控序列、內含子與外顯子），還涉及所有基因之間的長段DNA序列與所有編碼蛋白質的片段。全基因組序列將為今后發現的基因提供注釋模板：例如，如果遺傳學家發現了某種使乳腺癌風險增加的新型基因，那么通過與基因組主序列進行比較就應該能破譯出該基因的精確位點與對應序列。而且全基因組序列也可以為異常基因（例如突變基因）提供“正常”模板來進行注釋——通過對比患病女性與健康女性體內的乳腺癌相關基因，遺傳學家們就有可能找出致病的突變基因。

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除此之外，開展人類全基因組測序的動力還來自其他兩個方面。雖然單基因測序方式在囊性纖維化與亨廷頓病等單基因病的研究中大獲成功，但是大多數常見的人類疾病并非由單基因突變引起。它們不僅是遺傳病，更是基因組病：這些疾病涉及多個基因并且影響到整個人類基因組，而它們才是決定患病風險的重中之重。我們無法通過研究單一基因的作用來理解上述疾病的本質，只能通過分析多個獨立基因之間的相互關系來進行診斷或預測。

眾所周知，癌癥是典型的基因組病。醫學界在一個多世紀前就將其認定為遺傳病。1872年，巴西眼科專家伊拉里奧·德·戈維亞（Hilário de Gouvêa）描述了某個患有罕見眼部腫瘤的家族，這種被稱為視網膜母細胞瘤的疾病曾導致了多代人的悲劇。就該病而言，家族的生活方式似乎發揮著比基因更為重要的作用，例如不良習慣、劣質飲食、沖動易怒、身體肥胖、艱苦環境以及個人行為，因此這種呈家族式分布的疾病很容易讓人聯想到遺傳因素。德·戈維亞當時認為這種罕見腫瘤源自某種“遺傳因子”。而在地球的另一端，默默無聞的植物學家孟德爾在7年前已經發表了一篇關于豌豆遺傳因子的文章，只是德·戈維亞從未接觸過孟德爾的著作或是“基因”這個名詞。

到了20世紀70年代末期，也就是在德·戈維亞提出“遺傳因子”概念整整一個世紀后，科學家們開始集中意識到，癌癥是正常細胞生長調控基因發生突變的結果。由于這些基因在正常細胞生長過程中發揮著強大的調節作用，因此皮膚創面在自愈后會停止生長從而避免形成腫瘤（我們也可以使用基因語言來表述：基因將會告訴創面細胞生長或者停止的時間）。遺傳學家意識到，癌細胞中的這些調控通路已經在某種程度上遭到破壞。其中啟動基因與終止基因會出現功能障礙，而維護細胞代謝與完整的基因也將難以維系，最終導致細胞生長失控。

其實癌癥就是這種內源性遺傳通路改變的結果。就像癌癥生物學家哈羅德·瓦默斯（Harold Varmus）所言，癌癥是“對正常自我的扭曲”。這種疾病的蔓延趨勢令人極為不安：科學家曾經在過去的數十年里心存期待，希望將某些細菌或者病毒之類的病原體與癌癥發生聯系起來，并且可以通過注射疫苗或抗菌治療來治愈該病。然而癌基因與正常基因之間的親密關系形成了針對癌癥生物學的挑戰：當細胞在未受干擾的情況下正常生長時，如何讓突變基因恢復到原有的“開放”或“關閉”狀態？無論從過去到現在，醫學界都始終將上述目標作為治療癌癥的努力方向，它不僅承載著人們長期以來的夢想，同時也是癌癥治療過程中的最大障礙。

正常細胞可以通過四種機制發生致癌突變。首先，突變可能源自環境危害，例如吸煙、紫外線或者X射線，它們均能攻擊DNA并改變其化學結構。其次，細胞在分裂過程中產生的自發錯誤將導致突變（每次DNA在進行胞內復制時都有可能會出現小概率錯誤，例如，堿基A可能會轉變為堿基T，G或C）。第三，癌基因可以遺傳自父母，從而導致遺傳性癌癥綜合征，例如具有家族遺傳特點的視網膜母細胞瘤與乳腺癌。第四，病毒是專業的基因載體，它可以攜帶基因進入細胞并且在微生物世界內完成基因互換。最終，上述四種原因將導致相同的病理過程——控制細胞生長的遺傳通路出現異常活化或者失活，最終導致細胞分裂失去正常調節并且開始惡性增殖，而這也就是癌細胞的與眾不同之處。

作為人類歷史上最為常見的疾病之一，癌癥涉及生物學中兩個最為重要過程的改變絕非偶然：癌癥發生沿襲了遺傳學與進化論的邏輯理念，同時也是孟德爾與達爾文理論的病理性交集。癌細胞在經過突變、生存、自然選擇與增殖后實現了永生，它們還通過基因將惡性指令傳給子代細胞。20世紀80年代早期，生物學家意識到，癌癥是一種“全新”概念的遺傳病，其結果是遺傳、進化、環境與概率交互作用的產物。

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但是到底有多少種基因參與了某種常見癌癥的發生過程呢？其致病基因是一個、一打還是一百個呢？20世紀90年代末期，約翰·霍普金斯大學的癌癥遺傳學家伯特·福格爾斯泰因（Bert Vogelstein）做出了一項驚人之舉，他決心要創建一個涵蓋幾乎全部人類癌癥相關基因的綜合索引目錄。福格爾斯泰因發現，癌癥發生是個循序漸進的過程，它由細胞內各種各樣的突變積累而成。隨著基因突變不斷出現，正常細胞開始向癌細胞轉變，最終導致調控增殖的生理功能走向失控。對于癌癥遺傳學家來說，這些數據清楚地表明，單次單基因測序將無法滿足研究、診斷或者治療癌癥的需求。遺傳多樣性差異巨大是癌癥的基本特征之一：假設某位女性雙側乳房均發生乳腺癌，那么在同期采集的標本中基因突變譜可能會大相徑庭。這些腫瘤的臨床表現、進展速度以及化療反映也各不相同。為了掌握癌癥的發病機制，生物學家需要對整個癌細胞基因組進行分析。

如果癌癥基因組測序（并非針對個別癌基因）對了解其生理機能與遺傳多樣性必不可少，那么我們應該首先完成正常人類基因組的測序工作。而人類基因組就可以作為癌癥基因組的正常對照。只有明確了正常或“野生型”基因的結構，我們才能準確識別出基因突變的類型。如果沒有正常DNA序列模板作為參照，那么我們根本無法解決那些基本的癌癥生物學問題。

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遺傳性精神病與癌癥的相似之處在于它們都涉及多基因突變。1984年，一場震驚全美的血案將精神分裂癥這個話題推到了風口浪尖。詹姆斯·休伯蒂（James Huberty）是一名偏執性精神障礙患者，他于7月的某個下午沖進了圣地亞哥的一家麥當勞餐廳，冷酷無情地開槍射殺了21位無辜平民。在慘案發生的前一天，休伯蒂給精神衛生診所的前臺留下了一則絕望的求助信息，然后在電話機旁守候了很長時間。但是他始終沒有能夠接到回訪電話——前臺不僅誤將Huberty拼成了Shouberty，還忘記了休伯蒂的電話號碼。到了次日清晨，休伯蒂仍未脫離偏執幻想的狀態，他告訴女兒自己要去“捕殺人類”，隨后用方格毯包著上膛的半自動武器離開了家門。

在休伯蒂慘案發生7個月之后，某項由美國國家科學院（NAS）主持的大型研究結果證實了精神分裂癥與遺傳因素的關系。NAS使用的雙胞胎法為高爾頓于19世紀90年代首創，后來曾經在20世紀40年代被納粹遺傳學家利用，而本次研究發現同卵雙胞胎罹患精神分裂癥的一致率高達30%～40%。1982年，遺傳學家歐文·戈特斯曼（Irving Gottesman）發表了一篇有關同卵雙胞胎的早期研究論文，他在文中指出其相關性甚至可以達到40%～60%。如果雙胞胎中的一個被確診為精神分裂癥，那么雙胞胎中另一個罹患精神分裂癥的風險要比普通人群高出50倍。在患有重癥精神分裂癥的同卵雙胞胎中，戈特斯曼發現該一致率可以達到75%～90%：也就是說，只要同卵雙胞胎中的一個患有精神分裂癥，那么另一個幾乎注定無法幸免。這種同卵雙胞胎之間的高度一致性表明，遺傳因素對于精神分裂癥具有重要作用。但是值得注意的是，根據美國國家科學院與戈特斯曼的研究結果，異卵雙胞胎之間的一致率會出現明顯降低（只有10%左右）。

對于遺傳學家來說，這種遺傳模式隱含著影響疾病遺傳的重要線索。假設精神分裂癥是由單個顯性基因的高度外顯突變引起的，如果同卵雙胞胎中的某一個遺傳了突變基因，那么另一個也必將攜帶這個基因。于是這兩位都將表現出疾病癥狀，并且他們之間的一致率應該接近100%。異卵雙胞胎與其他兄弟姐妹有一半的可能會遺傳該基因，因此他們之間的一致率應該降為50%。

現在我們假設精神分裂癥并非單基因病而是多基因病。我們可以把大腦的認知區域看作某臺復雜的機械引擎，它需要通過中心軸、主變速箱、數十個小活塞以及墊片來對功能進行調節與優化。如果中心軸斷裂或變速箱卡頓，那么整個“認知引擎”就會崩潰。該比喻也可以用來說明重癥精神分裂癥患者的認知變化過程：少數控制神經傳導與發育的基因發生了高度外顯突變，它們相互協同可以導致中心軸與變速箱徹底崩潰，從而使患者產生嚴重的認知缺陷。因為同卵雙胞胎遺傳了相同的基因組，所以上述突變基因也趁勢進入他們的體內。由于這些突變基因的外顯率較高，因此同卵雙胞胎的患病一致性仍將接近100%。

我們現在也可以假設一下，如果只是幾個小墊片、火花塞與活塞出現異常，那么認知引擎也會發生故障。可是在這種情況下，引擎并不會完全失靈，它可能會發出噼里啪啦的聲響。當然其功能障礙也可能與所處的環境有關，例如引擎在冬季的表現都會較差。以此類推，我們就可以推出輕癥精神分裂癥的發病機制。雖然此類疾病受到多種突變基因的影響，但是每種突變基因的外顯率都較低，就這些功能類似于墊片、活塞與火花塞的基因來說，它們對于認知的整體機制發揮著更為精妙的調控作用。

這些道理同樣也適用于同卵雙胞胎。他們彼此都擁有相同的基因組，并且遺傳了導致精神分裂癥（分為五種類型）的全部基因，但是由于其外顯不全，而且觸發器容易受到環境影響，因此同卵雙胞胎的發病一致率可能會下降到30%～50%。相比之下，異卵雙胞胎與兄弟姐妹之間只有幾個突變基因相同，根據孟德爾定律，異卵雙胞胎與兄弟姐妹遺傳全部致病突變基因的概率極低。異卵雙胞胎與兄弟姐妹之間的發病一致率也將大幅度下降至5%～10%。

其實這種遺傳模式在精神分裂癥患者中極為常見。由于同卵雙胞胎之間的一致率為50%，也就是說，如果雙胞胎之中的一個受到影響，那么另一個雙胞胎受到影響的概率為50%，因此該結果清晰地表明某些觸發器（環境因素或隨機事件）對于遺傳傾向起到了重要作用。但是，如果父母是精神分裂癥患者，孩子在出生后就被無精神分裂癥病史的家庭收養，那么這個孩子仍有15%～20%的患病風險，大約是普通人群患病風險的20倍。以上結果說明，盡管環境因素發生了重大改變，但是遺傳因素自發產生的影響仍然具有強大的力量。所有這些發病模式均證實，精神分裂癥是一種復雜的多基因病，它涉及多種基因的突變且臨床表現撲朔迷離，同時潛在的環境因素或者隨機觸發器也會對疾病產生影響。就像癌癥以及其他多基因病一樣，通過單次單基因分析根本無法揭示精神分裂癥的奧秘。

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1985年夏季，政治學家詹姆斯·Q.威爾遜（James Q. Wilson）與行為生物學家理查德·赫恩斯坦（Richard Herrnstein）合著了《犯罪與人性：犯罪成因的確定性研究》（Crime and Human Nature:The Definitive Study of the Causes of Crime），這部充滿煽動性言論的書籍隨即引發了民粹主義者對于基因、精神病與犯罪之間關系的憂慮。威爾遜與赫恩斯坦認為，罪犯罹患特殊類型精神病（其中最值得注意的是精神分裂癥，尤其是此類患者表現出的暴力與破壞傾向）的現象非常普遍，這種與遺傳有關的疾病很可能是產生犯罪行為的原因。除此之外，吸毒成癮與家庭暴力也具有很強的遺傳成分，同時該假設也給大眾留下了充分的想象空間。第二次世界大戰以后，院校里講授的犯罪學一直由“環境”犯罪理論主導，也就是說，人們認為罪犯是惡劣環境（包括“狐朋狗友、貧民社區以及惡語中傷”）的犧牲品。雖然威爾遜與赫恩斯坦承認上述三類影響因子的作用，但是他們將“劣質基因”作為第四類因子的提議引起了軒然大波。他們指出，被污染的是種子而不是土壤。《犯罪與人性》這部作品以迅雷不及掩耳之勢占據了各大主流媒體的版面，包括《紐約時報》《新聞周刊》以及《科學》在內的二十家主要新聞媒體都爭相報道。著名的《時代周刊》曾以“罪犯是天生的嗎？”為標題進行大肆渲染，而《新聞周刊》發表的文章更加直言不諱：“罪惡與生俱來。”

威爾遜與赫恩斯坦的作品一經出版即遭到各方的猛烈抨擊。即便是精神分裂癥遺傳論的鐵桿粉絲也不得不承認，此類疾病的發病機制在很大程度尚不清楚，同時后天因素必定起著關鍵的觸發作用（因此，同卵雙胞胎之間的一致率只有50%而并非100%）。盡管絕大多數精神分裂癥患者生活在病魔的陰影下，但是他們從來沒有發生過違法行為。

20世紀80年代，美國民眾對于暴力犯罪的關注正在持續發酵。人們不僅期待著基因組研究可以揭示疾病的奧秘，而且還希望它能夠闡明社會弊病（例如出軌、酗酒、暴力、腐敗、墮落、毒癮等）產生的原因。某位神經外科醫生在接受《巴爾的摩太陽報》（Baltimore Sun）的采訪時提出設想，提前識別那些具有“罪犯傾向”（例如休伯蒂案例）的個體，然后在他們實施犯罪之前進行隔離與治療，也就是通過遺傳學手段實現預防犯罪。某位精神病遺傳學家曾就基因對犯罪、責任與刑罰的影響發表了一番言論：“它們之間的關系不言而喻……如果時至今日還不考慮使用生物學手段來控制犯罪，那么這些人實在是過于天真了。”

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雖然公眾對于開展人類基因組測序已經翹首以待，但是為這項計劃舉辦的首次協調會卻令人泄氣。1984年夏季，美國能源部（DOE）健康與環境研究項目主任查爾斯·德利西（Charles DeLisi）召開了專家會議，旨在評估人類基因組測序技術的可行性。自20世紀80年代早期以來，能源部的研究人員一直在致力于調查輻射對人類基因的影響。1945年，有數十萬日本人在廣島與長崎原子彈爆炸期間遭受了不同劑量的輻射，而當時幸存的1.2萬名兒童現在已經是四五十歲的中年人了。那么他們體內發生了多少種基因突變？到底是哪些基因發生了突變？這些突變發生在什么時間？由于輻射誘導的突變很容易隨機發生在整個基因組中，因此通過單次單基因測序來尋覓突變基因就如同大海撈針。1984年12月，來自全美各地的知名科學家再次齊聚一堂，他們將要對全基因組測序用于核輻射兒童基因突變檢測的可行性進行評估。本次會議在猶他州的阿爾塔舉行，而博特斯坦與戴維斯就是在此邁出了關鍵一步，他們設計出了通過基因連鎖與基因多態性構建人類遺傳圖譜的方法。

從表面上來看，阿爾塔會議沒有取得任何成果。參會的科學家們意識到，20世紀80年代中期興起的測序技術還不具備定位人類基因組中突變基因的能力。但是這次會議卻成為啟動全面基因測序的關鍵轉折點。1985年5月以及1986年3月，有關基因組測序的系列會議分別在圣克魯茲與圣達菲召開。1986年夏末，詹姆斯·沃森煞費苦心地將在冷泉港舉辦的會議命名為“現代人之分子生物學”，而這場活動或許對于推動人類基因組計劃起到了決定性的作用。此處就像當初的阿西洛馬，連綿起伏的山峰倒映在寧靜的水晶灣里，校園般的寧靜與炙熱的討論形成鮮明對比。

本次會議上公布了一系列最新的研究成果，而這也讓基因組測序突然間從技術上變得觸手可及。其中最關鍵的技術突破或許要歸功于研究基因復制的生物化學家凱利·穆利斯（Kary Mullis）。為了能夠進行基因測序，我們首先要具備充足的DNA起始原料。由于單個細菌細胞可以繁殖達到百億級別的數量，因此它們也為測序提供了豐富的細菌DNA。但是想要獲得同樣數量級的人類細胞談何容易。不過穆利斯已經發現了一條捷徑。他先用DNA聚合酶在試管中得到一份人類基因拷貝，接著再以該拷貝為模板進行復制，然后經過數十次的復制循環獲得大量拷貝。每個復制循環都可以讓DNA得到擴增，從而實現了目標基因產量的指數增長。該技術最終被命名為聚合酶鏈式反應，人們將其簡稱為PCR（polymerase chain reaction），它對于實現人類基因組計劃至關重要。

埃里克·蘭德（Eric Lander）是一位由數學家轉行的生物學家，他為與會者講述了新型數學模型在尋找復雜多基因遺傳病相關基因中的應用。此外，來自加州理工學院的勒羅伊·胡德（Leroy Hood）還介紹了一種半自動測序儀，它可以讓傳統的桑格測序過程加快10倍到20倍。

沃爾特·吉爾伯特是DNA測序領域的先驅，他提前利用餐巾紙的空白處測算出了人類基因組測序所需的人員與成本。根據吉爾伯特的估計，完成人類基因組中30億個堿基對的測序工作需要斥資30億美元，同時每年大約需要征召5萬名科研人員，相當于每個堿基對的測序成本為1美元。吉爾伯特跨步走到臺前，在黑板上寫下成串的數字，在現場觀眾中引發了一場激烈的爭論。吉爾伯特公式隨后被證實具有驚人的準確性，而它也再次將人類基因組計劃打回到冰冷的現實。如果我們客觀地來看待這件事，就會發現基因組測序的成本并非高不可及：阿波羅計劃在巔峰時期曾經雇用了近40萬人，其投入的總成本累積約為1 000億美元。假如吉爾伯特沒有算錯的話，那么人類基因組計劃的成本甚至還不到登月計劃的三十分之一。悉尼·布倫納后來開玩笑地說，資金或者技術可能不是制約人類基因組計劃的瓶頸，而整個過程極度單調乏味才是阻礙其發展的根源。他甚至對此大加調侃，也許基因組測序工作應該作為懲罰犯人的手段，例如，分別判處搶劫犯、過失殺人者以及蓄意謀殺犯承擔100萬、200萬以及1 000萬個堿基對的測序工作。

當天傍晚，落日的余暉灑滿了海灣，詹姆斯·沃森向幾位科學家講述了他自己面臨的窘境。5月27日，就在會議舉行的前一天晚上，沃森15歲的兒子魯弗斯·沃森（Rufus Watson）從白原市（White Plains）的一家精神病醫院里逃了出來。人們后來發現魯弗斯在離鐵路不遠的樹林里游蕩，于是他又被帶回了精神病醫院。就在幾個月前，魯弗斯曾試圖打破世界貿易中心的窗戶跳樓自殺，他也因此被診斷為精神分裂癥患者。沃森堅信該病源自遺傳，現在人類基因組計劃出現得恰逢其時。精神分裂癥研究沒有動物模型可供參考，同時遺傳學家也無法通過基因多態性來識別相關基因。“讓魯弗斯獲得新生的唯一辦法就是了解他的病因。目前我們僅有的手段就是對其基因組進行測序。”

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但是到底要對哪些物種的基因組進行測序呢？包括薩爾斯頓在內的某些科學家主張要遵循由淺入深的步驟——先從面包酵母、蠕蟲或果蠅等結構簡單的生物體入手，隨后再根據人類基因組的特點逐步提高測序的復雜性與工作量。然而以沃森為代表的其他學者希望跳過上述步驟直接進行人類基因組測序。經過長時間的內部辯論后，各執己見的雙方最終達成了一致，他們決定先從蠕蟲與果蠅等結構簡單的生物體基因組入手。這些項目將根據研究對象被命名為蠕蟲基因組計劃或果蠅基因組計劃，參與實施的科學家則會對涉及的基因測序技術進行微調。與此同時，人類基因的測序工作也將同步進行。在總結簡單基因組測序經驗教訓的基礎上，人們開始向錯綜復雜的人類基因組測序進發。而這項對整個人類基因組進行全面測序的宏偉工程最終被命名為人類基因組計劃（Human Genome Project）。

在此期間，美國國立衛生研究院與能源部開始爭奪人類基因組計劃的主導權。直到1989年，雙方在經過幾次國會聽證后才再次達成妥協：美國國立衛生研究院將作為該項目的官方“領導機構”，同時能源部為該項目提供資源并參與其戰略管理。沃森當選為人類基因組計劃的負責人。該項目旋即吸引了英國醫學研究委員會與惠康基金會等國際合作者的參與。此后，來自法國、日本、中國與德國的科學家們也陸續加入了人類基因組計劃。

美國國立衛生研究院坐落于馬里蘭州的貝塞斯達，其中的31號樓就位于園區某個偏僻的角落里。1989年1月，由12位成員組成的顧問委員會在這里召開了全體會議。本次會議由遺傳學家諾頓·津德主持，他曾經參與起草阿西洛馬會議中暫停使用重組DNA技術的相關協議。津德在此宣布：“我們今天正式啟動了人類基因組計劃，人類生物學從此將步入漫漫征途。無論其結果如何，這都將是一次偉大的冒險，更是一次寶貴的嘗試。當這項計劃完成后，就會有其他人來催促我們，‘是時候開始新項目了’。”

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1983年1月28日，就在人類基因組計劃啟動前夕，卡麗·巴克在賓夕法尼亞州韋恩斯伯勒（Waynesboro）的一家養老院里去世，享年76歲。她悲慘的人生恰好見證了基因概念在近百年內的蓬勃興起。與巴克同時代出生的人自幼就目睹了遺傳學的復興，它以迅雷不及掩耳之勢闖入了公眾的視野，并且曾經被社會工程學與優生學扭曲，最終在“二戰”后成為“新興”生物學的中心議題。它對人體生理學與病理學產生了巨大的影響，同時為我們深入了解疾病奧秘提供了強有力的武器，當然還與人類的命運、身份以及選擇都有著密不可分的交集。卡麗·巴克是這門強大新興學科的早期受害者之一，她親歷了遺傳學對于醫學、文化以及社會造成的劇變。

那么她真的是“遺傳性弱智”嗎？1930年，當卡麗被最高法院裁定強制接受絕育手術3年后，她終于得以離開弗吉尼亞州立收容所，被遣送到布蘭德縣找了個工作。她唯一的女兒薇薇安·多布斯，也就是那個被法院判定為“弱智”的女孩兒，于1932年因腸炎夭折。在8年多的短暫生命里，薇薇安在學校中的表現一直十分正常。例如，在一年級下半學期中，她在禮儀與拼寫課中分別得到了A和B，而花費精力最多的數學課得到了C。1931年4月，她被列入學校的優等生名單。從學校成績單來看，薇薇安是一個活潑可愛且無憂無慮的小姑娘，她平時的表現與其他同學沒有什么不同，完全看不出任何精神病或弱智的遺傳傾向，但是當時法庭采信的診斷書卻扼殺了卡麗·巴克一生的可能。