生物学家查尔斯·J·亨尼（Charles J. Henny）把手伸进一个塑料袋，拿出八根细长的结构，看起来有点像旧鸡骨头。他小心翼翼地把它们并排放在桌子上，然后指出显而易见的地方。“看它们是如何变得越来越小的，”他挥舞着手指向那排骨头说，“这与污染物含量完全相关。” 摆在灰色金属桌面上的证据似乎很清楚。生活在俄勒冈州波特兰附近下哥伦比亚河地区的獭，正面临着一个严重的问题。
这些细长的骨头不是鸡骨头，而是阴茎骨，是河獭阴茎的骨质部分。左边的那几根骨头曾属于28号和29号獭，它们是作为参考动物，取自离哥伦比亚河几英里外污染较少的河流栖息地。它们每根重近六克，明显比其余六根从哥伦比亚河獭身上取下的阴茎骨大得多。这些哥伦比亚样本平均只有2.62克，最小的甚至只有可怜的1.92克。亨尼说，水獭的睾丸也显示出相似的大小范围，甚至有一只可怜的水獭似乎根本就没有睾丸。
肉眼看来，所有这八只动物都显得很健康——它们都不到一岁，体型大小也差不多，大约15磅重。它们都是被毛皮猎人捕获的，猎人将剥皮后的尸体冷冻保存，直到亨尼能收集它们并带回他在俄勒冈州科瓦利斯国家生物服务办公室。当他和一位兽医病理学家检查这些水獭时，他们发现的唯一显著差异——除了生殖器官的重量和大小——是动物肝脏中工业化学品和农药的含量。一次又一次，当他们分析组织中的多氯联苯、七氯、灭蚁灵或几种类二噁英化合物时，这种关系非常明确：化学物质浓度越高，生殖器官就越小。
“看到那些阴茎骨以那样的方式排列，简直令人难以置信，”亨尼稍后在他沿着哥伦比亚河岸边驾驶皮卡时评论道。在河的第119英里处，波特兰市中心以东几英里，离哥伦比亚河最终汇入太平洋的地方内陆119英里，他将车驶离高速公路。“这里靠近路易斯和克拉克射杀秃鹫的著名地点，”他说。看着狂野而宽阔的哥伦比亚河，在铅灰色的天空下被雨水拍打着，很容易想象那些传奇的探险家在河边和茂密的森林中侦察，甚至可能亲自捕捉了几只水獭。
外表可能具有欺骗性。尽管哥伦比亚河不像那些工厂林立、浓烟滚滚的东方河流那样明显地“呐喊”着污染，但它仍然受到了污染。重金属、二噁英、呋喃、多氯联苯、滴滴涕和其他农药都存在。有些来自当地工业和农场径流；有些可能通过空气从世界其他地方输送而来。有些污染物的含量超过了允许水平；有些则没有。对于某些化学物质，尚未设定允许水平。大多数污染物倾向于在动物脂肪中积累，而作为当地食物链顶端的水獭，似乎摄入了大量污染物。
三十四年前，蕾切尔·卡森（Rachel Carson）的《寂静的春天》向世界警示了农药的危害。滴滴涕等化学物质被认为是某些物种的致命毒物，并导致其他物种普遍的生殖失败。现在，科学家们发现，这些相同的化学物质，在较低浓度下，也能产生一系列意想不到的影响。据信，这些化学物质在动物发育的最早期阶段起作用，扰乱荷尔蒙系统，导致生殖器官异常、性别比例失衡、奇怪的交配行为，以及那些似乎既不完全是雌性也不完全是雄性的动物。
哥伦比亚河水獭显然受到了影响。许多其他物种——从佛罗里达的短吻鳄到圣劳伦斯河的白鲸——都显示出类似的问题。那么，这些化学物质是否也对人类构成威胁，似乎是合理的疑问。毕竟，我们与其它动物并无太大差异，一些研究人员认为这些化学物质很可能正在降低我们的精子数量并提高我们的癌症发病率。除了这种令人担忧的可能性之外，最近的证据还指向了一个可能更具隐蔽性的影响：一些内分泌干扰化学物质似乎正在改变儿童的行为。而且，它们似乎在相对较低的水平上就能做到这一点——许多我们体内已经携带的水平。
荷尔蒙，尽管在塑造性方面声名狼藉，但它们不过是内分泌系统的信使。垂体腺释放的荷尔蒙会触发身体其他部位（如卵巢或肾上腺）释放相应的荷尔蒙。这些荷尔蒙反过来会传导到身体的其他部位，告诉细胞该做什么以及何时去做。例如，在女性体内，雌激素会告诉子宫准备好接受受精卵；肾上腺素会告诉心脏跳动得更快。
然而，在胎儿体内，荷尔蒙不仅仅是协调活动。它们执行复杂的发育任务，这些任务需要精确的剂量和精确的时机。它们告诉组织是应该发育成雌性还是雄性生殖器官、神经细胞、肌肉细胞，甚至是睫毛细胞。荷尔蒙通过与细胞表面或内部的特殊分子——受体——结合来启动这种分化过程。荷尔蒙-受体复合物随后告知细胞的DNA哪些基因需要开启，而基因反过来告诉细胞需要制造哪些蛋白质和其他物质，以形成其注定要成为的细胞的结构和功能。荷尔蒙是告诉胎儿细胞它长大后会变成什么的重要信息。
但如果化学伪装者干扰了这些精心表达的信息呢？许多研究人员现在认为，一大批常见的化学物质会以某种方式模仿天然荷尔蒙，与胎儿细胞上的受体结合并扰乱基因指令。通过导致细胞开启错误的基因，或有效关闭正确的基因，甚至调高基因的音量，这些模仿物会使动物的发育脱轨，永久性地扭曲其生殖、免疫和神经系统。这些被称为“内分泌干扰化学物质”的物质有50多种，其中大部分在我们的环境中无处不在。有些，如滴滴涕、莠去津、阿特拉津、氯丹、狄氏剂、七氯和灭蚁灵，是农药。另一些，如多氯联苯、硫丹、双酚A、二噁英和重金属，是日常用品（如纸张和塑料）的生产过程中使用或作为副产品产生的化学物质。
在美国，其中一些化学物质的使用在几十年前就受到了限制。然而，它们仍然存在于食物链中，因为它们在动物组织中积累的方式：身体无法降解的化学物质倾向于滞留在脂肪中；处于食物链顶端的动物通常含量较高，因为它们吸收了在其猎物体内积累的化学物质。此外，其中许多化学物质在发展中国家继续使用。最终结果是，这些物质几乎在地球上无处不在。太平洋中部中途岛的黑脚信天翁受到滴滴涕、多氯联苯和二噁英的污染。圣劳伦斯河的白鲸多氯联苯含量如此之高，以至于它们死亡后必须作为危险废物处理。甚至生活在偏远北极地区的海洋哺乳动物和人类也携带滴滴涕、多氯联苯、二噁英和其他化学物质，它们通过大气在全球范围内传播。“我们没有证据表明有任何种群不存在这些化学物质——无论是鱼类、野生动物还是人类，”环境保护局实验毒理学主任琳达·伯恩鲍姆说。她补充说，我们吸收的90%到95%的疑似内分泌干扰化学物质被认为来自我们消费的食物和水。
任何物种的胎儿都对暴露特别敏感。当怀孕的雌性分解其脂肪储备时，化学物质会迁移到胎儿体内，其浓度会累积到成人日常暴露量的许多倍。一旦进入胎儿体内，它们可能会比在成年动物体内释放出更强大的影响，其中一些影响可能直到性成熟后才会显现出来。
在暴露于高度污染环境的野生动物中，一个又一个严重的异常现象被报告。佛罗里达州阿波普卡湖（曾发生过清理后的有毒物质泄漏事件）的短吻鳄阴茎细小；受污染的英国河流中的雄鱼正在产生一种通常只存在于鱼卵中的蛋白质；白鲸似乎存在生育问题。在哥伦比亚河水獭的案例中，科学家们发现了一条清晰的剂量-反应曲线——随着污染物水平的增加，生殖器官的大小减小。然而，在大多数野生动物案例中，研究人员只是简单地注意到了与高水平化学物质相关的严重生殖异常。目前还无法证明剂量依赖关系，也因为这些是野生种群而非受控实验，因此无法证明确切的因果关系。即使在水獭的案例中，也无法说明是哪种污染物导致了问题。研究人员知道他们还有很多需要学习。
实验室研究正在填补这些空白。受控实验表明，例如，多氯联苯在发育的关键时期施用，可以使雄性乌龟和短吻鳄变成雌性或两性个体。将雄性海鸥胚胎暴露于滴滴涕，可能导致它们发育出卵巢组织。在出生前给老鼠少量二噁英，可以显著减少精子生成，使雄性交配行为女性化，并减小雄性生殖器官的大小。这些化学物质大多数被认为通过雌激素受体发挥作用，但最近的研究发现了其他途径。滴滴涕的一种衍生物DDE最近被发现通过与雄性激素（如睾酮）的受体结合并阻断其作用来干扰正常的雄性发育。其他化学物质被发现附着在孤儿受体上，这些分子的预期功能尚不清楚。更糟糕的是，动物研究最近发现了一种可怕的化学协同作用的证据：显然，两种模仿荷尔蒙的化学物质可以发挥比单独一种化学物质强得多的作用。
然而，这个领域的大部分仍然是个谜。“我们真的不明白为什么这些化学物质能够模仿荷尔蒙，”密苏里大学研究雌激素化学物质对小鼠影响的生物学家弗雷德里克·沃姆·萨尔说，“它们看起来一点也不像雌二醇——天然雌激素中最有效的形式。” 不过，并非神秘的是对各种物种造成损害的可能性。沃姆·萨尔解释说，雌二醇是鱼类、青蛙、爬行动物、人类或鸟类体内都存在的同一种雌激素。它在3亿年的进化过程中没有改变。受体也没有改变。其他荷尔蒙系统尚未得到彻底研究，但它们也可能进化自某个共同祖先，并且在今天的脊椎动物中至少是相似的。
所有这些都让沃姆·萨尔和其他人思考：为什么人类对内分泌干扰化学物质的反应会有所不同？
“如果你观察受孕后正在发育的胚胎，无论是老鼠、人类还是短吻鳄，它们都非常相似，”世界野生动物基金会高级科学家西奥·科尔伯恩说。她一直致力于宣传内分泌干扰物日益增多的证据。“在这些发育阶段，在特化之前，它们都很脆弱。”
内分泌干扰理论的批评者认为，合成化学物质活性较弱，远不如天然雌激素有效，因此不太可能对人类产生不良影响。“阿诺德·施瓦辛格相对于超人来说是弱小的，”沃姆·萨尔反驳道。他说，真正的问题是，这些化学物质的浓度是否足够高，足以引起反应。
“人类细胞或啮齿动物细胞对雌激素的反应大约是每毫升血液万亿分之一克，”沃姆·萨尔说，“如果一种合成化学物质的效力是它的万分之一呢？那么预测就是，每十亿分之一的化学物质就能产生生物反应。事实证明，一罐豌豆含有高达30微克的双酚A。（这种化合物是一种强效雌激素模拟物，存在于罐头内部的塑料涂层中。）这相当于百万分之三十，比雌二醇的天然作用高出三亿倍。那些到处嚷嚷说这些是弱化学物质的人不会告诉你这些。”
在自己的实验室里，沃姆·萨尔正在研究他所谓的“环境相关量”化学物质的影响。他说：“我们不是看多少暴露量会杀死一只动物，而是问系统如何正常运作，以及需要多少这种化学物质才能引起问题。”“然后我们查阅文献，看看人类摄入了多少。导致动物发生变化的量与环境中观察到的量是否相关？答案通常是肯定的。”
当然，从伦理角度讲，不可能在人类身上进行受控剂量实验。但悲剧的是，有一些意外污染的案例提供了人类受到影响的证据。1968年在日本，以及1979年在台湾，妇女食用了被多氯联苯污染的米油。这些妇女所生的孩子遭受了身体和智力发育迟缓、行为问题（包括活动不足和多动）、异常小的阴茎以及智商低于平均水平五分的困扰。
然而，人类内分泌干扰最明确的证据并非来自意外暴露，而是来自一种据称安全的合成雌激素，该药物在1945年至1971年间被医生开给多达500万名孕妇。这种药物，己烯雌酚（DES），曾被认为可以预防流产。现在它被认为是一种内分泌干扰物，可以扭曲胎儿发育。
“我们已经看到了阴道、宫颈和子宫的各种结构变化，”贝勒医学院的雷蒙德·H·考夫曼说，他研究过在子宫内接触过DES的成年女性。“这些女性还面临一种罕见的阴道和宫颈癌症、一些免疫系统疾病、异位妊娠和早产的风险。接触DES的男性患某些生殖器异常和精子数量减少的风险略高。” 对怀孕前接触DES的大鼠和其他动物进行的实验研究也发现了类似的异常。
当然，问题是目前环境中发现的荷尔蒙干扰化学物质是否也能在人类性发育中产生如此巨大的改变，许多针对这种可能性的调查正在进行中。但更令人担忧的是，有报告显示这些化学物质可能已经在出生前接触它们的儿童的记忆和行为中产生微妙的变化。
这类研究最早于15年前启动。约瑟夫和桑德拉·雅各布森夫妇是密歇根州韦恩州立大学的心理学家，他们决定研究密歇根湖捕获的鳟鱼和鲑鱼的女性所生的婴儿。来自受污染的湖泊、河流和沿海水域的鱼类是众所周知的多氯联苯和其他污染物来源；事实上，它们吸收了如此多的毒素，以至于一些州警告女性不仅在怀孕期间，而且在生育年龄的任何时候都要避免食用游钓鱼。雅各布森夫妇向数千名新妈妈询问她们的食鱼习惯，最终研究了其中200多名儿童。约瑟夫·雅各布森说，他们发现的是迄今为止最明确的证据，表明多氯联苯正在导致神经行为问题。
雅各布森夫妇分析了每个婴儿脐带血中发现的多氯联苯水平，这能反映产前暴露情况。他们发现，出生时，暴露于较高多氯联苯的儿童头围较小，体重较低。在七个月大时，他们通过向婴儿展示两张相同的照片约20秒来测试认知功能。然后，其中一张照片与一张新照片配对，再次展示给婴儿。婴儿的正常反应是花更多时间看新图片，表明他们认识熟悉的图片。然而，暴露于多氯联苯最高的婴儿，花在看旧照片和新照片上的时间一样多，这表明他们存在短期记忆缺陷或注意力问题。
当孩子们四岁时，他们接受了一系列认知测试。同样，高暴露儿童表现出记忆障碍，这次是在要求他们回忆渐长单词和数字串的测试中。约瑟夫·雅各布森说，未暴露儿童和高暴露儿童之间的分数差异，“就像智商测试中的十分。”“我们没有看到智力迟钝，但我们确实看到孩子们表现不佳。”雅各布森怀疑这些问题可能会影响孩子们掌握阅读和算术技能的能力。
这些孩子并非生活在有毒废物倾倒场旁边，他们的母亲在怀孕期间也没有每天食用富含多氯联苯的鱼类。雅各布森说，他们接触多氯联苯的程度虽然很高，但仍被认为是正常背景暴露水平之内。其他可能的原因，例如铅暴露或母亲吸烟饮酒，都被排除了。
另有两项针对儿童的研究发现了类似问题。在荷兰，研究人员发现，母亲体内多氯联苯含量相对较高但仍在正常范围内的18个月大儿童，神经系统功能异常的可能性更大。事实上，他们接触多氯联苯的程度越高，神经系统评分越低。在那项研究中，母亲们饮食正常；她们通过食物，可能还有水和空气，摄入了污染物。与此同时，在美国，纽约州立大学奥斯威戈分校的研究人员发现，出生于高鱼类食者的婴儿——那些一生中从安大略湖食用至少40磅鱼的女性——在多项指标上的测试结果都低于出生于低鱼类食者和不食鱼者的婴儿。安大略湖的鱼类受到多氯联苯、二噁英、六氯苯、DDE、灭蚁灵和其他化学物质的高度污染。
“我们考察了儿科医生在新生儿检查中评估的各种情况，”该大学发展心理学家爱德华·隆基解释道。“我们的主要发现之一与习惯化有关，这是衡量神经系统完整性的一项指标。这是我们用来评估胎儿酒精综合症婴儿、可卡因婴儿和暴露于环境污染物的婴儿的测试之一。你通过轻度睡眠新生儿的眼睑照射一束光，他们会产生惊吓反应。当身体平静下来后，你重复照射。惊吓反应应该在重复照射后习惯化或减弱。通常，婴儿在第二天测试中会表现出更好的习惯化。”隆基和他的同事发现，来自高食鱼组的婴儿表现出较差的习惯化反应，以及更多的异常反射和应激反应。
隆基不知道他的发现对孩子们的成长意味着什么。但他指出，食用湖中鱼类的老鼠被发现对恐惧和沮丧事件反应异常强烈。他的习惯化研究暗示，但尚未证明，化学物质暴露的人类婴儿也可能反应过度。
化学暴露似乎是这些行为研究中的罪魁祸首，尽管目前还没有直接证据，但研究人员一致认为这种相关性意义重大。但如果化学物质是罪魁祸首，它们是如何扰乱大脑中的信息的呢？一种理论是，多氯联苯和二噁英正在模仿或阻断甲状腺激素的作用。这些激素有助于组织胎儿大脑并促进神经元（传递信息的神经细胞）的生长；甲状腺水平的严重紊乱甚至可能导致智力迟钝。
无论原因是什么，这种影响可能并不少见。“这些人不是每天都吃鱼，”环保署的琳达·伯恩鲍姆强调，“我相信数据表明，我们人口中至少有一部分人正在发生微妙的变化。”
当然，并非所有科学家都接受合成化学物质正在干扰胎儿发育的理论。德州农工大学的毒理学家斯蒂芬·赛夫（Stephen Safe）经常质疑一些被引用的研究。“合成化学物质模仿荷尔蒙的假设是合理的，”他说，“考虑到一些野生动物的证据。但这并不意味着它们必须对人类产生相同的影响。” 赛夫说：“我们的饮食中充满了大量天然内分泌干扰物，相比之下，我们只摄入微量的合成化学物质。” 尽管赛夫承认合成化学物质倾向于在人体内积累，而天然化学物质则会被迅速代谢和排出，但他认为天然化学物质仍然有机会发挥作用。“有多少是活跃的？我们真的不知道。但我们必须考虑到我们摄入了大量内分泌干扰物这一事实。”
事实上，天然存在的化学物质，如植物中的植物雌激素，已知会干扰动物生殖。它们通常是通过植物和动物之间持续的进化斗争而产生的。如果一种植物碰巧产生一种雌激素化学物质，使奶牛不育，牛群就会减少，而这种现在不被食用的植物的种群大概就会繁茂。然而，随着时间的推移，能够以某种方式降解这种化学物质的奶牛将比不育奶牛繁殖得更多，植物将不得不提出新的防御措施。人类，像奶牛和其他动物一样，已经进化出类似的防御植物化学物质的机制，佛罗里达大学的生殖生物学家路易斯·吉莱特（Louis Guillette）说，他最先报告了短吻鳄的生殖问题。“我们通常可以制造足够的酶来降解天然内分泌干扰物，对身体过程几乎没有影响或没有影响。”但吉莱特指出，人类物种还没有时间进化出针对30或40年前才在试管中制造出来的东西的类似防御机制。
当一些研究人员正努力了解内分泌干扰化学物质在动物体内如何作用时，另一些人则发现了更多常见的化学物质，并将它们添加到日益增长的雌激素伪装者名单中。英格兰的实验室研究表明，两种邻苯二甲酸盐（塑料制造中常见的化学物质）可以模仿雌激素。这些化学物质被用于多种塑料食品包装，很可能会渗入食物中。与此同时，一种名为“红色3号染料”的食用色素（为热狗和许多其他常见食品着色）也被认定为雌激素模仿物和潜在致癌物。
环保署正密切关注荷尔蒙干扰研究。“我非常重视野生动物的发现，我认为它们应该成为人类的警示，”该机构预防、农药和有毒物质助理署长琳恩·高盛说。环保署目前正在制定一项国家研究战略以及新的化学物质筛查指南。不幸的是，高盛指出，其努力已经因国会预算削减而受阻。美国国家科学院也召集了一个科学家小组，评估内分泌干扰物的已知信息。
内分泌干扰化学物质潜在危害意识的提高，很大程度上要归功于西奥·科尔伯恩，她不止一次被称为“下一个蕾切尔·卡森”。沃姆·萨尔说：“卡森关注的是癌症。西奥·科尔伯恩现在向我们展示了还有一整套我们眼前却无人发现的信息。”科尔伯恩淡化了任何比较。她说：“卡森独自挣扎着传播她的信息，而她从科学界获得了巨大的支持。”然而，她确实希望内分泌干扰化学物质的研究能像《寂静的春天》一样对世界产生巨大影响。
自第二次世界大战以来，合成化学品的生产增长了350多倍。当然，没有人认真提议禁止所有这些化学品。其中一些对于控制害虫和保持水质清洁至关重要。科尔伯恩认为，解决令人担忧的环境荷尔蒙问题的答案在于筛选所有合成化学品的发育影响，并创造不会在环境中持续存在的化学品。
“你无法回去重建大脑，”科尔伯恩说，“你无法回去在一个雄性体内放入更多精子细胞。但妙就妙在，这并非基因损伤的结果。正常个体的蓝图仍然存在。我们必须做的是，确保在遵循这份蓝图、在告诉个体如何发育的化学信使完成它们工作的同时，我们不再向子宫环境中引入更多的化学物质。”
