人体的46条染色体的DNA核心是四种碱基形成的30亿个碱基对。这四种碱基（腺嘌呤，胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶）是复杂的DNA分子的主要成分。

一个典型的基因是由1，000—3，000个碱基对组成的。但它常常是夹在不携带转录密码的无义DNA之间的。

很明显，确定某些基因的DNA序列是具有科学和经济价值的工作。与某些遗传病有关的基因的序列已经确定。例如，科研人员发现了杜氏肌营养不良的致病基因。为该基因定序的工作将成为寻找有效医治这种疾病的关键一步。

绘制人类遗传物质即基因组图一直是一项缓慢而烦琐的工作。每年仅能搞清20万左右个碱基对。人类遗传物质中，已定序的DNA长度仅占总长度的0.2%。

基因中碱基定序曾是一项耗费时间的工作。然而，探明人类基因组的工作将在速度上出现一个飞跃。去年，在Pasadena加州理工学院，在L · 霍德（Lerey Hood）教授领导下发明了DNA自动定序器。这一发明的应用意味着数天的工作只需要10小时就可以完成。另外，可以同时定出多达16条DNA片段上的碱基序列。如用以前的技术则需要两周才能完成。

除了加快了定序的速度，新技术比以往的方法还有一大优越性。自动DNA定序器不再用放射性同位素，而是用激光和荧光染料。附着在碱基上的染料在强光照射下呈现出不同的色彩。计算机可以根据发光的强度和颜色来识别每个碱基。霍德教授指出，自动定序的精确度与常规分析相同，即单股定序的精确度为1%，两相同股分别定序的精确度为万分之一。

有人说，任何人都可以用新的定序法对DNA进行定序。这样说或许有点夸张。科学工作者仍需要用纯化的DNA来“饲喂”定序器。但是，许多以往分析遗传物质所必需的复杂而严格的操作过程现在看来都是多余的。

生物学家很快就看到了快速自动DNA定序器的潜力。一些科学家提出了一项计划。有人称赞这项计划是热情大胆的设想，也有人却认为这是妄自尊大的结果。这个计划也许可以被看作生物工程界的积极战略防御。它不是一点、一步，而是要系统地、声势浩大地、一次性绘制出整个人类基因组图。

围绕着这一计划在生物科学界中引起这样的争议，这还是头一次。但这却使人联想起围绕着SDI美国空间计划和昂贵的粒子物理研究所引起的争议。在很大程度上，这是一场是搞“大”科学，还是搞“小”科学之间的争议，是搞集中、直接科研，还是搞更分散，也许更富有想象余地的科研之间的争议。

“大”科学的支持者认为，只有集中足够的科学智囊，才能在知识和技术领域取得重大突破。他们认为，只要将思想集中于一点，那么在一般情况下不易取得合作的科技专业力量才有可能取得合作，并能够保证找到一个严谨的、协调的解决问题的办法。

绘制人类基因图所需要的费用曾经一度是个天文数字——至少三十亿美元。现在有人估计，利用自动DNA分析法可将费用降低到我们力所能及的三千万美元。

根据美国能源部健康和环境研究办公室的D. 斯密思（David Smith）博士提出建议，染色体特异性DNA团块将会被命名产生，然后经自动分析。包括有DNA结构发现人之一J. 沃森（James Watson）在内的支持者们坚持认为，计算机数据系统的集中整理和应用将省去一些因工作重复所造成的不必要的浪费。

常被称作基因定序之父的另一位诺贝尔奖获得者W. 吉尔伯特（Walter Gilbert）博士（为此他获得1980年的诺贝尔奖）认为，一套完整的人类基因组图将成为一件“无与伦比的工具”，据报道，他正在召集成立一个人类基因组研究院以便开展工作。

大规模科研计划的支持者们指出，这一研究扯起的宽阔风帆为一些有价值的“副产品”的发现提供了可能性。有关“副产品”的论点也被那些为绘制人类基因组图而争取大量投资的人所利用。对基因组的进一步了解将会在最根本的水平，即分子水平上增加人们对'疾病的认识。它将为我们理解变异提供一个答案，同时也为我们提供一个数据库以便用来对人类健康进行遗传指导。

有人辩解道，投资可以被偿还，因为医疗不必再根据某些“一般”病人的标准进行，而可以根据每个人自己的遗传特点来进行。支持者们提出，削减美国医疗开支的1%就足以偿还绘制基因组图计划的开支。这一计划还具有使我们避免环境中有害物质、有效提高保护能力的可能性。所得到的知识还能帮助我们更快地识别环境中的致癌及致畸物质，并且扫清那些目前怀疑有害而事实证明无害的物质。

诱使人们绘制基因组图的另一主要原因是基因组所具有的神秘感。科学家们已经发现，貌似无意义的DNA序列却具有至今尚无法解释的重要性。有人认为，从绘制基因图所得到的信息将成为登峰造极的知识成就。

反对者则不那么肯定。他们提醒人们注意自然科学中“大”科学的历史。大规模科研的开支螺旋上升，耗竭了宝贵的研究与发展资源，致使所有其他规划落空。

为了得到充足的物力、财力和人力，需要高度的集中。评论家认为，这一集中可为组建一支精锐队伍创造条件，并为那些缺乏经费而奋发进取的年轻科学工作者们提供了便利条件。

有些科学家认为，这场争辩完全没有必要。它只不过是生物学家要发展生命科学，并使之能够与自然科学界的“对手”竞争，甚至胜过他们的一种好强心。

一个组织的反对者指出，不管怎样，新自动定序器的应用将会很快探明人类基因组，并且会破译像杜氏肌营养不良基因那样的一些重要基因。

—项迅速科研的计划也会把公众的反对置之不理。人们担心“勇敢的新世界”优生制度会产生强大的后坐力，从而威胁生物工程科学的存在。在美国生物工程界，由杰里米 · 里夫金（Jeremy Rifkin）发起的反创新运动的胜利，让人们看到了发展得太快太早所造成的危险。

这一领域工作者在弄清楚他们绘制人类基因组图所希望取得什么样的后果之前，我们还是别让这三十万亿碱基对的破译工作留给变革生物学，而最好还是留给进化生物学。

[American Laboratory，1987年7月号］