生物学家乔治·瓦尔德曾经将其在一个非常细化的领域——眼睛的视觉色素——中所做的工作比作“一扇窄窗，从远处向窗外看，人们只能看到一丝光亮。离得越来越近时，视野就会越来越开阔，直到最后，透过这同一扇窄窗，人们可以看到整个世界”。
所以我们要集中全部精力，一开始瞄准体内的各个细胞，然后瞄准细胞内的精妙结构，最后瞄准这些结构中各个分子做出的终极反应，只有这么做时，我们才能明白入侵我们内部环境的外来化学物质会造成多么严重而深远的影响。
医学研究最近才涉及单个细胞进行能量制造的功能，这对于生命来说是不可或缺的。身体独特的能量制造机制不仅是健康的基础，更是生命的基础；它的重要性甚至能超过最重要的器官，因为如果无法顺利进行氧化作用，有效产生能量，机体的任何功能都无法实现。然而用于消灭昆虫、啮齿动物以及杂草的许多化学物质都会直接攻击这一系统，扰乱其奇妙的作用机制。
让我们认识到细胞的氧化作用的研究是生物和生物化学历史上最伟大的成就之一。为这一工作做出贡献的人员中包括许多诺贝尔奖获得者。这项工作共持续了四分之一个世纪，人们利用更早的发现作为基石，一步一步地完成了这项研究。直到最近十年，该项研究的不同碎片才完整地拼在一起，这样和生物氧化有关的知识才成为常识为生物学家所知悉。但更重要的一点是，那些在1950年以前接受医学培训的医务工作者却很少有机会能够了解这一过程的重要性，了解阻碍这一过程会带来的危害。
制造能量的最后一步不是由某一个器官完成的，而是由身体内的每个细胞。活细胞就像一团火焰，燃烧燃料来创造生命赖以依存的能量。这一比喻过于诗意而欠缺精准，因为人体的正常温度就能为细胞提供其“燃烧”所需要的热量。然而正是这数十亿温柔燃烧的小火苗点亮了生命的能量。如果它们停止燃烧，“心脏就无法跳动，植物无法克服地心引力向上生长，变形虫无法游弋，感觉无法沿着神经快速传递，人类的大脑无法再有任何灵感的火花”，化学家尤金·拉比诺维奇这样说。
物质向能量转化的过程在细胞中不断流动，这是自然界更新的一种循环，好似车轮在不停转动。一粒粮食接着一粒，一个细胞接着一个，碳水化合物以葡萄糖的形式作为燃料填充在这个轮子中；在其循环的过程中，这种燃料的分子被打散，并经历了一系列微小的化学变化。这些变化进行有序，一步接一步，每一步都由一种具有专门作用的酶来引导和控制，这种酶只做这一件事而没有其他任务。能量制造过程中的每一步都会排出生产废物（二氧化碳和水），经过改造的燃料分子继续传递至下一阶段。当不断旋转的车轮完成了整个循环，燃料分子会被分解，以便和新进入的分子结合，开启新一轮的循环。
在这一过程中，细胞像化学工厂一样，这可谓是生物界的奇迹之一。而其中起作用的每一部分都非常微小，这更增添了其传奇色彩。细胞本身非常微小，只能在显微镜下才能观察到，几乎没有例外。然而氧化作用更为精彩之处在于，它是在一个还要小得多的场所里完成的，在细胞里被称为线粒体的细小颗粒里。虽然60多年前人们就知道线粒体的存在，却一直认为它们不过是细胞的组成成分，功能不明确或许也不重要。直到20世纪50年代，对于它们的研究才收获了激动人心的成果；它们突然受到了极大的关注，五年之内仅仅在这一领域就撰写了1000篇论文。
人们解释了线粒体的奥秘，这一成就再次显示了人类的无限巧思与坚持不懈的毅力。想想看，这种颗粒如此微小，放在300倍的显微镜下才能勉强看到。再想想看，需要多么高超的技巧才能分离、剖开这种颗粒并分析其成分，确定它极其复杂的功能。然而在电子显微镜和生化学家高超技术的帮助下，这一切都得以实现。
现在我们知道，线粒体是一小包各种不同酶的组合，其中包括进行氧化循环需要的酶，这些酶按照顺序精确地排列在细胞壁和各个分区中。线粒体是“能量站”，大多数制造能量的反应都出现在这里。氧化作用最初的步骤是在细胞质里完成的，接着燃料分子就被传输至线粒体中。氧化作用在这里完成，大量的能量在这里释放出去。
如果不是这个至关重要的结果，线粒体内氧化作用不断转动的轮子就没什么意义了。氧化循环每一阶段所制造的能量以生化学家经常提到的ATP（三磷酸腺苷）的形式存在，是一种含有三个磷酸基的分子。ATP在能量制造过程中的作用在于它可以将其中一组磷酸基传递给其他物质， 在此过程中电子高速上下穿梭，产生了能量。因此在肌肉细胞中，当终端磷酸基被传递给收缩的肌肉时，就获得了收缩的能量。这样就出现了另外一个循环——循环内的一个循环：ATP分子放弃了其中一组磷酸基，只保留了两组，变成了二磷酸盐分子，ADP。随着车轮继续转动，另外一组磷酸基又会被联结进来，于是强有力的ATP又得以恢复。这就如同蓄电池一般：ATP是蓄满电的电池，ADP则是未蓄电的电池。
ATP是能量的通用货币——从细菌到人体，在任何组织中都可以找到它的存在。它为肌肉细胞提供机械能，为神经细胞提供电能。精子细胞、即将爆发大量活动以转换成青蛙小鸟或是人类婴儿的受精卵、分泌激素的细胞都需要由ATP提供能量。ATP的能量中有一部分被线粒体使用，但大多数都立刻进入细胞中，为其他各项活动提供能量。某些细胞中线粒体的位置就足以说明其功能，因为它们的位置恰好使得能量可以准确传输至需要的地方。在肌肉细胞中，它们簇拥在收缩纤维附近；在神经细胞中，它们位于和其他细胞的结合点，可以为脉冲的传递提供能量；在精子细胞中，它们集中在尾部与头部衔接的地方。
电池的充电过程，也就是ADP和自由磷酸基结合还原成ATP的过程，和氧化过程相结合；这一紧密的联系被称为偶联磷酸化。如果这一结合分开了，就无法提供有用的能量。呼吸作用仍在继续，却无法产生能量。细胞像一个空转的马达，散发热量却无法产生动力。这时肌肉则无法收缩，脉冲也无法沿着神经通路传递。精子无法到达终点；受精卵无法完成它的复杂分化和苦心经营。对于所有有机体而言，无论是胚胎还是已经成熟，解耦的结果都是灾难性的：假以时日，它会造成组织甚至整个有机体的死亡。
解耦是如何发生的呢？辐射是一种解耦剂，而有人认为，暴露在辐射中的细胞的死亡就是以这种方式发生的。不幸的是，许多化学物质都有将氧化作用和能量生产分开的能力，杀虫剂和除草剂则是个中翘楚。我们已经知道，酚类会对新陈代谢产生强烈影响，可能会引起体温上升，出现致命后果；这就是由于解耦造成了马达空转的效果。二硝基酚和五氯苯酚就是其中两种被广泛作为除草剂使用的例子。除草剂中另外一个解耦剂是2，4-D。所有氯化烃类物质中，DDT已被证明为解耦剂，而之后的研究可能会发现还有其他同类物质。
然而解耦剂并非唯一能够扑灭数十亿细胞中小火苗的物质。我们已经知道，氧化作用的每一步都由一种特定的酶指导和压制。这些酶——哪怕只是其中一种——遭到了破坏或被削弱了，细胞内的氧化循环就会受阻。无论哪种酶受阻，结果都是一样的。氧化过程的循环就像转动轮子，如果我们在轮子的轮辐中插入撬棍，不管插到什么部位都是一样的，轮子会停止转动。同样的，如果我们破坏了其中一种酶，无论它在循环中起什么作用，氧化都会停止。这样就无法继续产生能量，最后导致的结果和解耦无异。
平常使用的任何一种杀虫剂都会像撬棍一样，破坏氧化循环的轮子。DDT、甲氧氯、马拉松、硫代二苯胺还有其他各种各样的杀虫剂都被发现会抑制氧化循环中的一种或几种酶。这样，它们就可以阻碍产生能量的整个过程，使得细胞没有氧气可用。这种损伤会导致极其严重的后果，在这里提到的只是少数。
实验人员仅仅通过有系统地阻碍氧气的进入，就把正常细胞转变成了癌细胞，我们将在下章谈到这点。对于动物正在发育的胚胎进行的实验也表明，剥夺细胞的氧气会带来其他强烈的后果。如果没有足够的氧气，组织生长和器官发育的有序过程就会被干扰；会出现畸形和其他异常情况。由此可以推断，人类胚胎在缺少氧气的情况下也可能出现先天性畸形。
有迹象表明，这类灾祸有上升的趋势，虽然很少有研究看得足够长远，找出了个中缘由。当时还有一个更加令人不悦的预兆，人口统计办公室于1961年就先天性畸形的问题在全国进行了专门统计，并解释说，统计结果可以就先天性畸形的发病率和它们出现的原因提供必要的事实。这类研究显然会将大部分矛头指向辐射带来的危害，但一定不能忽视有许多化学物质会造成辐射一样的后果。人口统计办公室进行了无情的预测：遍布于我们外部和内部环境中的化学物质一定会引起未来儿童的各类缺陷和畸形。
情况很有可能是，生殖作用衰退的一些情况很可能和生物氧化作用受阻并导致ATP的消耗有关，而ATP是人体非常重要的蓄电池。卵子在受精之前，也需要ATP的慷慨供给，为之后要付出的巨大努力做好准备，一旦精子进入卵子完成受精，就需要消耗巨大的能量。而精子细胞能否抵达并穿透卵细胞则取决于ATP是否为其本身提供了足够的能量，这些ATP产生于聚集在细胞颈部的线粒体中。受精作用一旦完成，就开始出现细胞分裂，ATP的能量供应将对胚胎的发育成形过程起决定性作用。胚胎学家对于最易获得的青蛙卵和海胆卵进行了研究，发现如果ATP的含量降到了关键值以下，受精卵的分裂就会停止，不久后就会死去。
从胚胎实验室到苹果树之间并非毫无关系，苹果树上知更鸟守着一窝蓝绿色的鸟蛋；但这些蛋冷冰冰地躺在那里，燃烧了几天的生命之火现在已经熄灭了；佛罗里达的松树也一样，树顶上的一大堆细枝和木棍按照规则杂堆成的鸟窝里盛着三个大白蛋，冰冷没有生气。为什么孵不出知更鸟和小鹰呢？鸟蛋是不是和实验室的青蛙一样，它们停止了发育仅仅因为缺乏足够的能量货币——ATP分子——来完成发育过程呢？而之所以缺乏ATP是否因为父母的体内和鸟蛋中储存了过量的杀虫剂，使得氧化作用的轮子无法旋转因而无法供应能量了呢？
没必要猜测鸟蛋中储存了多少杀虫剂，它们和哺乳动物的卵细胞相比，更加容易被观察到。无论是在实验室还是在野外，只要鸟儿曾经暴露在这些化学物质中，在它们体内都能发现大量的DDT以及其他烃类残留。而且浓度非常高。加利福尼亚的一次实验发现野鸡蛋中DDT的浓度高达百万分之三百四十九。在密歇根，检查被DDT毒死的知更鸟，从其输卵管中取出的卵子中DDT的浓度高达百万分之二百。还从一些因为鸟妈妈被毒药困住了而无人照料的知更鸟窝里取出的鸟蛋里也含有DDT。因为周围农场使用狄氏剂而中毒的鸡把化学物质传递到了蛋里；在其饮食中加入DDT的实验用母鸡产下的蛋中，DDT的浓度高达百万分之六十五。
既然DDT和其他（或许全部）氯化烃物质可以通过抑制某种酶的活性或经由解耦机制破坏产生能量的循环，就很难想象任何一个含有药物残留的蛋如何能够完成其复杂的发育过程：无数次的细胞分裂、组织和器官的发育、将重要物质综合并最终创造出新生命。所有的活动都需要大量的能量——新陈代谢不断旋转的车轮就可以生产出这一小包一小包的ATP。
没有理由认为这些灾难性的事件仅仅局限于鸟类。ATP是通用的能量货币，而产生ATP的新陈代谢循环在鸟类和细菌中、人和老鼠中都是一样。任何物种生殖细胞中储存有杀虫剂的事实都应该让我们感到不安，因为它们在人类身上也有同样的作用。
有迹象表明，化学物质既会在生殖细胞中留存，也会在产生生殖细胞的组织中留存。在许多鸟类和哺乳动物的性器官中都发现了杀虫剂的堆积——实验条件下的野鸡、老鼠和豚鼠，为治理榆树病喷洒农药的地方的知更鸟，为治理云山卷叶蛾而喷药的西部林区中漫步的鹿。其中一只知更鸟睾丸内DDT的浓度比身体其他部位要高。野鸡睾丸中累积的农药浓度高达百万分之一千五。
或许正是由于性器官中储存有大量农药，实验中的哺乳动物出现了睾丸萎缩的现象。暴露在甲氧氯中的幼鼠睾丸尤其小。小公鸡喂了DDT之后，睾丸只有平常大小的18%；而需要睾丸激素才能发育的睾丸和鸡脯，也只有正常大小的三分之一。
精子本身也因为ATP的不足而大受影响。实验表明公牛精子的活性会因为二硝基酚而下降，二硝基酚会介入能量耦合机制从而不可避免地产生能量损失。如果对其他化学物质进行检测的话，很可能也是同样的结果。一些医学报告称喷洒DDT的飞行员中有少精液症（分泌精子能力的下降）的情形，说明在人类身上也可能有同样的结果。
