人類腫瘤的發育取決於一系列的基因突變，這個觀點之所以讓人至為滿意，因為它是對一個在科學殿堂內迴響了100多年的主旋律的共鳴。腫瘤發育和物種進化表現出驚人的相似。19世紀中葉，查爾斯·達爾文（Charfes Darwin）描述的進化是物競天擇、適者生存。在20世紀20年代及20世紀30年代發現基因突變後，達爾文的自然選擇說得到了完善和發展。現在科學家們認識到，正是隨機發生的突變造成生物體種群的成員在遺傳上多種多樣，自然選擇則在其中挑選出那些恰好擁有最合適的基因群的生物體，對其生存和繁衍關愛有加。
在人類組織內部，似乎也凸顯出這麼一個類似的進程。此刻，競爭的生物形式是個體細胞。某個細胞碰巧發生了一次突變，它的某個生長控制基因起了變化，也許使它比遺傳上正常的鄰居有更多的生長優勢。它會生孽出大群後代，在組織內累積到不適當的數目。然後，這些後代細胞中的某一個又一次經歷突變，產生出一個擁有更大生長潛力的細胞，使得該細胞形成一個生長更加瘋狂的群體。這些細胞在排擠鄰居時更得心應手，它們以鄰為壑，在組織內部爭奪有限的空間和養料。
生物體內部的進化和達爾文主義的自然進化有一個重要區別：由於細胞群體在進化過程中的持續演進損害了它們吸取養料的外部環境，最終將危及群體長期進化的可行性。總有那麼一天，進化著的癌細胞群會殺死對它們自身的存在至關重要的宿主生物體。
可是我們描繪的這幅圖像還是遺漏了一個關鍵因素。人類癌症形成過程中涉及的每一次突變，例如產生活性癌基因，都具有高度的或然性。一次突變襲擊一個生長控制基因，將它變成一個對癌細胞的進化有益的變體，這種概率實在太小——在100萬次細胞分裂中不到1次。而且，形成腫瘤需要的突變數似乎很多——6個甚至更多。
在每一個關鍵性突變之後，新突變的那個細胞的後代必須繁殖到百萬數之巨甚至更多，然後下一次百萬分之一的突變機會才有可能降臨到這些後代細胞之一的頭上。細胞群的這一段繁殖過程也許要歷時幾年到10年，這就說明了為什麼在腫瘤形成過程中各步驟之間存在很長的間歇。
這些步驟之間存在的明顯的長期間歇意味著，在人類的平均壽命週期中，整個多步進程難以完成。然而，人類仍然大量罹患癌症。在西方，約有四分之一到五分之∼的死因與癌變有某種相關性。
解決這一悖論的努力，引出一個有趣的推論：人們對於腫瘤進展的速率推算也許有誤。更確切一點，也許存在某種情況，可以加速腫瘤形成中經歷的一系列步驟的速率。
這個推測促使人們進一步探究突變的速率以及導致癌變的深層分子機制。一方面，很清楚，像X線和化學誘變物這些因素能夠襲擊DNA雙螺旋結構，損害鹼基，也許如前所述，通過替換一個鹼基或者使一整段DNA完全缺失導致突變。
因為突變極少發生，所以致癌突變也很罕見。有效因子——化學和物理誘變劑——隨機襲擊細胞基因組。由於原癌基因這種關鍵的靶基因在基因組中僅佔極小部分，誘變因子成功地找到這些關鍵靶基因的機會很少。萬一它們邂逅相逢，則會對細胞產生巨大影響，但是在任一特定階段，這個概率都是微乎其微的。
重要的是，即便沒有接觸誘變因子，細胞內部仍然以低而穩定的概率發生著突變。突變似乎是自發產生於所有生命體內部。事實上，物種的進化取決於它們DNA鹼基序列緩慢、自發的改變。自從生命出現在我們這個星球上，這樣的突變就在持續發生著並
且使物種產生遺傳多樣性和干姿百態的特徵。而後自然選擇對物種中遺傳稟賦最好的成員特別看顧。化學誘變物質和輻射這樣的因素只是起到加快突變發生的速率的作用，使得突變在一定時間窗口發生的可能性大大增加。
舉個例子，一個人煙抽得很凶，如果強力致癌物使他或她的每個細胞都遭到了滅頂之災，那麼，基因突變所需的時間就會從通常的10年暴減為1年。同樣，在非煙民身上要幾百年時間才能完成的肺癌或膀胱癌的發育過程，在這個痛君子身上只需短短幾十年。
但是在研究人員確認導致癌變的真正因素之後，上述觀點顯然有進一步完善的必要。有些化學物加速癌症的形成，但是它們似乎並沒有攻擊DNA。換言之，它們是蹩腳的誘變劑。例如，眾所周知，酒精、石棉纖維和雌激素會增加某類癌症的發病風險，有時甚至是顯著增加，然而它們似乎無一可以損害DNA。像這樣的非誘變因子是怎樣加速癌症形成的呢？
重新檢查活體細胞內部DNA的複製，可以得出答案。1953年沃森和克裡克第一次揭開DNA 雙螺旋結構的面紗時，這個結構似乎完美健全、固若金湯，足以抗拒活體細胞內部可能出現的絕大多數破壞性影響。例如，雙螺旋的鹼基對排在內側，不易直接遭到化學誘變劑的攻擊。此外，相鄰鹼基之間的連接能夠抗拒細胞內不斷產生的鹼離子的分離作用。
可是，儘管雙螺旋本身對於化學攻擊有一定耐受力，但在保持細胞的遺傳統一性方面，存在著薄弱環節。薄弱性源起於細胞每次生長、分裂都要複製細胞基因組。基因組複製成兩份，使得親代細胞可以把自己攜帶的基因組原封不動地賦予子代細胞。
DNA複製過程存在缺陷。細胞在分裂前偶爾會複製錯DNA的某個序列。結果，它的一個子細胞獲得的將是一個有輕微錯誤的基因組，實即一個突變的基因組。即便是功能最最完善的細胞，在每一次DNA複製時，100萬（或1000萬）個鹼基中偶爾也會複製錯一個。因此，細胞的生長和分裂使突變有機可乘。
這一瑕疵為癌症加速形成提示了另一條道路。促進細胞生長的因子之所以間接導致突變，就因為它們迫使細胞複製自己的DNA。DNA複製得越多，意味著有越多的無心之失，也就是更多的突變。
有鑒於此，我們開始推測某些致癌因子即便缺乏直接破壞DNA的能力，又是怎樣發揮致癌作用的。最常以酒精為例。酒精本身似乎不具備誘變能力。儘管如此，當酒精和煙草聯手時酒精仍是一種強力致癌物。已知，反覆接觸高濃度的酒精會殺滅大多數口腔和咽喉內壁細胞。組織內部毗鄰這些已故細胞的倖存者得到指令，進行生長和分裂來填補空缺。生長和分裂的週而復始，使這些細胞的DNA產生突變。這就說明了為什麼包括幾十種誘變因子的香煙和促進細胞繁殖的酒精，是一對死亡拍檔。煙酒朋比為好之時，口腔癌和咽喉癌的發病率上升了30倍。
肝癌在亞洲人的死因中名列前茅，對該病的研究揭示出一個類似機制。流行病學研究顯示，肝癌發病和乙型肝炎病毒（HBV）的慢性、甚至終身感染密切相關。在台灣一項針對公務員的調查中發現，那些存在慢性HBV感染的人，肝癌發病率高過未感染的同事100倍。
和RSV不同，HBV的DNA中沒有一個癌基因，而且，即便它對被感染的細胞有直接誘變作用，也是很小的。但是HBV的確在受感染者的肝臟內長期且大批殺滅肝細胞。HBV感染者能存活幾十年，是因為肝臟細胞前仆後繼，未受感染的倖存細胞生長、分裂，不停地替代死去的肝細胞。未感染HBV的人，他（她）的肝細胞極少分裂，恰和患者肝細胞的持久繁殖形成鮮明對照。這又是一個致癌因子僅僅通過促使細胞不停分裂加速癌症發生的例子。
雌激素是全天然激素，是人體自有的，可是它對乳房和卵巢有致癌作用。就乳房而言，在經期和孕期，雌激素促使乳腺管內壁細胞增殖。乳腺上皮細胞每個月都要繁殖而後死亡，這個週期週而復始，見諸於大多數從月經初潮直至絕經期的婦女——年齡常在12歲至u50歲之間。
許多研究者追溯乳腺癌的根源，歸咎到上皮細胞在雌激素驅動下的階段性反覆增殖。現代社會中，這種疾病的發病率上升似乎和月經週期數顯著增多相關。由於營養大大改善了，20世紀末的女孩子們比起她們的曾祖母來，月經初潮要提前四五年。此外，西方社會的生育實踐改變了。本來懷孕和哺乳都會抑制月經週期，現在這兩種經歷不僅延遲出現，而且它們在成年生活中只佔幾年的時間。而在一個世紀前，女性一生中有30年的時間處在懷孕和哺乳中。後果之一，一個18歲的現代女孩，其乳腺細胞在雌激素驅動下的增殖回合相當於她曾祖母的乳腺組織在一生中經歷的增殖次數。促進細胞生長的因素再次對腫瘤的形成起了重要作用。在這些影響之外，早育、早哺乳能夠降低一生中乳腺癌的發病風險，這種保護作用的具體機理尚待闡明。
因此，埃姆斯首先提出的這個觀點要比科學家們想像的更為深奧。誘變因子的確有致癌作用，但是其他因素通過促進細胞增殖也有致癌作用。與誘變因子聯手，這些被稱作「啟動子」的促進生長因子，能夠加快多種癌症的發育進程
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