但是,如果承認這種實驗是不可能的,那麼人們能勉強接受次優選擇嗎?能接受“半完美”的實驗嗎?拋開隨機分配不談,迄今為止,多爾和希爾的研究存在的問題在於他們對風險的評估是回顧性的。如果能讓時光倒流,在實驗對象患癌症之前就展開研究,是不是更好的辦法呢?流行病學家可以像胚胎學家觀察雞蛋的孵化過程一樣,觀察肺癌這類疾病從頭開始的發展過程嗎?
20世紀40年代初,一個相似的想法吸引了古怪的牛津大學遺傳學家埃蒙德·福特(EdmundFord)的注意力。福特是達爾文進化論的忠實信徒,盡管如此,他也知道達爾文的理論有一個嚴重的局限:迄今為止,進化進程是從化石記錄間接推斷出來的,但從未在生物種群中直接論證過。化石的問題在於它們已經石化,因此在時間上是靜止不變的。三種化石A、B、C的存在,代表了三種不同的演進階段,也許暗示了化石A產生了化石B,然後化石B產生了化石C。但這個證明是回顧性的,而且並非直接所得;這三種演化階段雖然存在,但是不能證明一種化石造成了另一種化石的產生。
要證明種群確實隨時間推演經曆了明確的遺傳變化,唯一正式的方法是在真實的世界及時地捕捉到這樣的變化。福特開始癡迷於設計這樣的前瞻性實驗,來觀察達爾文理論的齒輪轉動。為此,他說服了幾個學生走遍牛津附近的濕沼澤,抓捕飛蛾。每抓到一隻飛蛾,就用纖維素筆標記然後放回野外。一年又一年,福特的學生穿著雨鞋帶著飛蛾網回來,重新捕獲並研究他們前幾年標記過的飛蛾和它們未標記的後代——簡直就是在野外為飛蛾進行人口普查。這批飛蛾的微小變化每年都被小心地記錄下來,例如翅膀標記的移位,大小、體型以及顏色的變化。經過近十年的圖表記錄,福特開始著手研究正在進行的演變。他記錄了飛蛾體色的漸變(從而反映了它們在基因上的變化)、種群中的巨大波動,以及由飛蛾天敵造成的自然選擇跡象——沼澤地裏的大世界。
多爾和希爾都以極大的興趣跟蹤了這項研究。1951年冬天,希爾突然想到,可以用人進行類似的研究。據說,像許多偉大的科學理念一樣,他也是在洗澡時得到了這個靈感。據福特的理論,假設一大群混合了吸煙者和非吸煙者的人可以被想象中的纖維素筆標記,而且十年又十年地反複標記。這群人自然混合。如果煙霧真的含有易致肺癌的物質(就像白翅蛾更易被天敵捕食),那麼,吸煙者患癌症的概率就會增加。通過長時間追蹤這個群體,盯住人類病理學的天然沼澤,流行病學家就可以精確計算出吸煙者與非吸煙者患肺癌的相對風險。
但是怎樣才能找到足夠大的人群呢?機緣巧合再次出現了。在英國,醫療衛生國有化的努力結果是實現了6萬多名醫生的集中注冊。每次遇到注冊醫生去世,登記員會注明詳細的死因。正如多爾的搭檔兼學生理查德·皮托所描述的那樣,這個結果為人群研究創立了一個“幸運的實驗室”。1951年10月31日,多爾和希爾給約59600名醫生郵寄了包含調查問卷的信件。調查問題刻意設計得很簡潔:受訪者的吸煙習慣和估計的吸煙總量,別無其他。多數醫生可以在5分鍾之內做出回複。
他們收到了41024名醫生的回信——這一數字令人震驚。多爾和希爾在倫敦列出了這些醫生的名單,把他們分為吸煙者和非吸煙者,每次這群人裏有死亡上報時,他們就聯絡登記處,確定死亡的精確原因。患肺癌死亡的人,被按照吸煙者和非吸煙者製成表格記錄。現在,多爾和希爾可以坐下來實時觀察癌症的發展了。
從1951年10月至1954年3月的29個月裏,多爾和希爾的原始人群中有789例死亡報告,其中36例死於肺癌。當統計吸煙者和非吸煙者因肺癌死亡的病例時,相關性一目了然:所有36例死亡都發生在吸煙者中。兩組的差別如此明顯甚至都不需要用複雜的統計學度量來辨別。設計這個試驗本是為了給肺癌起因提供最嚴格的統計分析,但是現在連初等數學都沒派上用場就完成了證明。