人體複雜得令人迷惑。傳統上，生物學都是專註於一小部分，試圖詳盡地了解它。在分子生物學來臨後，這個基本做法仍然沒有改變。科學家大多仍只擅長一個基因，或涉及某條生化路徑的一群基因。但任何機器的零件都無法獨自運作。如果我要研究轎車引擎的化油器，就算是把它研究徹底，我還是無法了解引擎的全部功能，更不用說整輛車要了解引擎的功能及運作原理，我必須研究整台引擎才行。我得把化油器放進引擎運作的整體架構內，當做一個發揮功用的零件，就跟許多其他的零件一樣。基因的情況也一樣。若要了解決定生命的遺傳過程，我們不僅必須對個別的基因或路徑有詳細的知識，也需要把這些知識放進整個系統，也就是「基因組」的架構里去看。
基因組（genome）是存在於每個細胞核里的遺傳指令。（事實上，每個細胞包含兩個基因組，分別來自父方和母方：我們從父母繼承到兩個染色體複本，這讓我們每個基因都有兩份，因此有兩個基因組。）基因組的大小視物種而不同。從人類單一細胞內DNA數量的測定值來看，我們可以估計人類基因組（單一細胞核內所含的一半DNA）大約包含31億個鹼基對，也就是3100000000個A，T，G或C。
基因攸關我們生命中每一個成功與不幸，甚至我們最終的命運。它們與所有的死亡原因多少都有些關係，只與意外事故無關。纖維囊泡症和泰賽二氏症（Tay-Sachs）等直接由基因突變引起的疾病，是最明顯的例子之一。但是還有許多其他的基因，同樣攸關生死，只不過運作方式比較迂迴，它們會讓我們容易罹患常見的殺手疾病，像是癌症和心臟病，這兩種病可能會在家族裡遺傳。甚至我們對麻疹和普通感冒等傳染性疾病的反應，也與基因有關，因為免疫系統是由我們的DNA所控制的。老化基本上也是一種基因現象：變老所呈現的一些表現，多少反映出我們的基因在一生中所累積的突變。因此，如果要徹底了解這些攸關生死的遺傳因子，並最終能處理與它們有關的問題，就必須編出一份我們身體里所有遺傳因子的清單。
最重要的是，人類基因組包含我們之所以為人的關鍵。人類和黑猩惺的受精卵在剛形成時，至少在表面看來是無法分辨的，但一個包含的是人類基因組，另一個是黑猩猩基因組。從這個受精卵開始，一個相當簡單的細胞會變成極度複雜的成體，例如人就是由一百兆個細胞所構成的，這整個過程就是由DNA一手操控。但是只有黑猩猩基因組能製造出黑猩猩，也只有人類基因組能製造出人類。人類基因組包含大量的組合指令，控制每一個人的發育成長。人類的本性就是寫在這本指令書里。
在了解其中的利害關係後，你可能會認為支持人類基因組DNA定序計畫，就像要人支持媽媽和蘋果派一樣，不會有多少爭議。有哪個腦筋清醒的人會反對？然而，在20世紀80年代中期，學者專家首度開始討論基因組定序的可能性時，仍然有人認為這是不太可能實現的構想，有些人則認為這個構想的野心大得不像話，就像跟維多利亞女王時代的熱氣球駕駛人建議要送人上月球一樣。
再也想不到的是，結果竟然是一個望遠鏡在偶然間促成了「人類基因組計畫」（Human Genome Project, HGP）。在80年代初，加州大學的天文學家提議興建世界最大、功能最強的望遠鏡，成本預計在7500萬美元左右。當霍夫曼基金會（Max Hoffman Foundation）承諾贊助3600萬美元時，加州大學感激地同意以這位慷慨贊助人之名來替這個計畫命名。只可惜這種感謝方式反而讓剩餘經費的籌措事宜變得複雜起來。其他的募款對象不願意提供經費，興建一個已經以他人之名命名的望遠鏡，這個計畫就此進退不得。最後，另一個更富有的慈善機構凱克基金會（W. M.Kedation）介入，表示願意贊助這項計畫的所有費用。加州大學很高興地接受，無論有沒有霍夫曼的支持都一樣。（新的凱克望遠鏡建於夏威夷的冒納凱阿山［Mauna Kea］山頂，於1993年5月全面啟用。）霍夫曼基金會不願屈居凱克基金會之下，於是撤回資金，這時加州大學的行政主管察覺到這是一個3600萬美元的機會，特別是加州大學聖克魯斯分校的校長辛謝默（Robert Sinsheimer），他知道霍夫曼基金會的錢足以支持一項重要的研究計畫，而這將足以「讓聖克魯斯揚名於世」。
辛謝默是分子生物學家，非常渴望他的領域也能躋身經費龐大的科學「大聯盟」。物理學家有昂貴的超級碰撞加速器，天文學家有7500萬美元的望遠鏡和人造衛星，為什麼生物學家不能有高檔昂貴的計畫？於是他建議聖克魯斯大學成立一家研究所，專門為人類基因組定序；1985年5月，一項會議在聖克魯斯召開，討論辛謝默的構想。整體而言，與會者認為這個計畫野心太大，但同意初期的研究重點應放在對醫學具有重要意義的特定基因組領域。最後這場會議卻毫無成果，因為霍夫曼的錢並未進入加州大學的財庫。但是聖克魯斯這場會議仍播下了種子。
讓人類基因組計畫邁出第二步的推手，也令人感到意外：美國能源部（DOE）。它的任務當然是以美國的能源需求為主，但是其中至少有一項任務與生物有關：評估核能對健康的危害。因此，能源部一直都有提撥經費，追蹤長崎和廣島原子彈爆炸事件的倖存者及其後代，研究他們遺傳基因受到的長期損害。還有什麼比人類基因組的完整參考序列更適合用來確認輻射造成的突變？1985年秋天，能源部主管健康與環境研究的德利西（Charles DeLisi）召開了一個會議，討論能源部的基因組計畫。生物界人士充其量也是抱著懷疑態度，斯坦福遺傳學家波茲坦（David Botstein）譴責這個計畫是「能源部為失業的炸彈製造者所做的計畫」，當時的國家衛生研究院院長溫嘉丹（James Wyngaarden）則將這個構想比喻為「國家標準局提議建造B-2隱形轟炸機」（難怪國家衛生研究院後來會成為人類基因組計畫最耀眼的一員）。然而，能源部在整個計畫中仍扮演了重要角色，根據最後的統計，大約11%的定序工作是由它負責。
到了1986年，談論基因組的聲音愈來愈大。6月，我在冷泉港實驗室一個重要的人類遺傳學會議期間，安排了一場特別會議來討論這個計畫。前一年曾在加州參與辛謝默那場會議的吉爾伯特一鳴驚人，提出一個可怕的成本預估數字：30億鹼基對，30億美元！這的確是一個要花大錢的科學計畫。如果沒有公共資助，這筆錢多得難以想像，會議中自然有人會擔心，這個成敗未卜的龐大計畫會搶走其他一些重要研究的經費。他們擔心人類基因組計畫會成為科學研究最大的錢坑。就科學家個人對事業的企圖心而言，做這個計畫再怎麼樣也不划算。人類基因組計畫在技術上當然有許多挑戰，但它在智識層面並不能讓人感到非常振奮或能帶來多少名聲。這整個工作實在非常龐大，即使是很重要的突破也會被淹沒；再說，有誰願意把自己的一生花在永無止盡、冗長無聊的定序工作上？波茲坦就提醒大家要非常謹慎：「這會改變科學的結構，使我們所有人，尤其是年輕人，都被這個龐大的工作綁住，就像太空梭一樣。」
儘管反應並不怎麼熱烈，但那次冷泉港的會議卻讓我堅信，為人類基因組定序勢必很快會成為國際科學界的優先要務，而當這成真時，國家衛生研究院應該擔任一個主要的角色。我說服了麥克道爾基金會James S. Mell Foundation），請他們贊助一項由國家科學院（NAS）所主持的對相關議題的深入研究。由於有加州大學舊金山分校的艾爾伯特（Bruce Alberts）擔任委員會的主席，我確信所有的構想都會受到最嚴格的監督。前不久艾爾伯特才發表一篇文章，警告「大科學」的興起，勢將排擠世界各地的個別實驗室在傳統研究上的無數創新貢獻。在不確定我們的小組會達成什麼意見之前，我已經和吉爾伯特、布雷納和波茲坦加入了15人的委員會；翌年（1987）我們便努力規划出未來的基因組計畫細節。
在那段早期歲月，吉爾伯特是支持人類基因組計畫最有力的人士。他貼切地指出，這「在調查人類功能的各個層面上，是一個無與倫比的工具」。在協助成立Biogen生技公司、嘗過科學與商業結合的刺激滋味後，他在基因組上看到了嶄新的大好商機。因此在短暫任期後，他就把在這個委員會的職位轉讓給華盛頓大學的奧森（Maynard Olson），以迴避任何可能的利益衝突。分子生物學已經證明具有創造龐大商機的潛力，而吉爾伯特認為沒有必要再籌措公共資金。他推論，只要擁有大型定序實驗室，私人公司就可以做這個工作，然後把基因組的信息賣給製藥廠和其他利益團體。1987年春天，吉爾伯特宣布籌組「基因組公司」（