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孟德爾:被忽略的天才

欄目: 專題心得體會 / 發佈於: / 人氣:2W

孟德爾:被忽略的天才

孟德爾:被忽略的天才

達爾文在1859年發表《物種起源》,創建進化論,已為生物科學的大廈立下了一個支柱。但是這座大廈仍然搖搖欲墜。達爾文進化論的核心是自然選擇學説,但是他找不到一個合理的遺傳機理來解釋自然選擇,無法説明變異是如何產生,而優勢變異又如何能夠保存下去。

這些問題早在7年前就已經被奧地利修道院一個業餘的生物學家孟德爾通過豌豆雜交試驗解決了。但是孟德爾在1865年發表的成果被科學界忽略了,直到1900年孟德爾遺傳定律才被“重新發現”。為什麼在生物學界迫切需要遺傳定律之時,孟德爾如此重要又如此出色的研究卻沒有引起注意?是什麼原因讓孟德爾成為科學史上最孤獨的天才,超前了整個時代35年?

其中一個因素,是孟德爾對發表論文不熱心。根據他寫給當時最著名的植物學家耐格里的信,我們知道他在豌豆試驗之後,又從事了紫羅蘭、玉米、紫茉莉的雜交試驗,完全證實了豌豆試驗結果的正確性。但是他卻沒有發表這些成果。在雜交試驗方面,除了豌豆試驗的結果,他只在1870年發表了有關山柳菊雜交的論文,而那卻是和豌豆試驗結果不符的。即使是最重要的豌豆試驗結果,他也只是於1865年在當地 (布隆)自然科學學會的會議上做了報告,參加會議的人根本就沒人聽得懂他在説什麼,沒人提問或加以評論。第二年,他的報告整理成論文按慣例登在了學會的學報上。該學報雖然被送往歐洲100多個大學和圖書館,但是有誰會去注意從這麼個偏僻地方寄來的會刊呢?在當時,大家只習慣於在倫敦出版的《林奈學會會刊》上尋找重大的生物學發現。

當然,孟德爾也並非完全不重視向學術界介紹自己的工作。他在收到論文的單行本後,分寄給世界各地著名的植物學家,試圖引起科學界的注意。孟德爾給耐格里寫了許多封信,向他報告自己的試驗成果,並願意向他提供豌豆種子供檢驗。這位當時首屈一指的專家完全不能理解孟德爾工作的意義,在1867年2月25日的一封回信中,他傲慢地教訓孟德爾説,他的實驗“還遠遠沒有完成,其實只是個開端”,建議孟德爾改用山柳菊(耐格里喜用的研究材料)重複這些試驗。

這是一個糟糕得不能再糟糕的建議。山柳菊完全不適於做雜交試驗。它存在無數的難以觀察的變異,花非常小,不容易操作,它有時候行有性繁殖,有時候行無性繁殖,這樣是根本不可能在其後代中發現數量關係的。孟德爾卻認真對待這位權威的建議,花了幾年時間用於研究山柳菊,一無所獲。這時候想必連他自己也懷疑他發現的遺傳規律並不是普適的。耐格里在1884年出版了一部有關遺傳和進化的大部頭學術著作,總結了他所知道的有關植物雜交的所有實驗,唯獨沒有一個字提到孟德爾。耐格里相信的是融合遺傳(認為後代是父母性狀融合的結果),而孟德爾的結論卻證明了顆粒性遺傳的正確,這將使他的觀念被徹底推翻。

在1900年以前,孟德爾的豌豆試驗曾被引用了11次。最早的是霍夫曼,他在1869年的一篇論文中簡單地提及孟德爾的試驗,並將孟德爾的論文列為引文。這個引文引起了德國著名植物學家福克的注意,他在1881年出版的《植物雜種》這一名著中簡短地評價了孟德爾的工作,其語氣頗為不屑:“孟德爾所做的許多雜交的結果,與奈特的十分類似,但孟德爾卻自以為發現了各種雜種類型之間穩定的數量關係。”他的這本書後來成為從事植物雜交的工作者人人必備的參考書,孟德爾的工作才因此得以被記載下來,並最終在1900年被三位查閲這本書的生物學家同時發現。

顯然,在1900年以前,孟德爾的工作被遺忘,不是因為權威們不知道它,而是因為他們不覺得他有什麼了不起。這是為什麼呢?因為孟德爾不幸處於巨人的陰影之下。達爾文《物種起源》一書在生物學界引發了一場革命,進化論的研究是當時最引人注目的一個領域。從事遺傳研究的人,甚至包括孟德爾,都覺得自己也是在解決生物進化的問題。在當時的研究者看來,對進化論而言,物種間的雜交要比物種內的雜交意義重大得多,因為這能説明新物種是怎麼產生的。

孟德爾被時代所忽略的,恰恰是他的天才之處。別的植物學家在研究豌豆雜交試驗時,只停留於對現象的概括描述:第一子代只出現一種性狀,第二子代兩種性狀又都出現了等等,而孟德爾卻知道要挨個去數豌豆種子,每一粒種子都是寶貴的,不可拋棄,從而能對它們做定量研究。

孟德爾的天才之處,恰恰也是達爾文的天才之處。達爾文之前的進化論先驅們,在研究進化問題時,抱着的也是本質論的觀點,每個物種都存在着一種代表它的本質,進化就是從一種本質到另一種本質的變化,而物種內的個體變異是可以忽略不計的。而達爾文恰恰重視的是物種內的個體變異,這些變異提供了自然選擇的材料,生物才得以進化。很難説哪一個變異更重要,現在看上去不起眼的變異,以後很可能成為適應變化了的環境的優勢變異而傳播開去。這種強調羣體內部個體的重要性的羣體思維,可以説是達爾文的首創。但是,即使是達爾文本人,在研究遺傳問題時,也沒能突破傳統思維。達爾文相信某些育種學家的錯誤説法:單個的花粉不能使植物授精,而必須有幾個花粉才行。這使他誤以為在遺傳時雄性配子和雌性配子不存在一配一的關係,從而無法進行定量研究。儘管他自己在做金魚草雜交實驗時,也得到了子代的顯性性狀和隱性性狀的比例為3:1這個“孟德爾比例”,卻完全忽略了其中所隱含的定律。

《物種起源》德語版在1860年出版後不久,孟德爾就已仔細地閲讀了,並在書上做了批註。據説,孟德爾的論文在1868年發表後,他寄了一份給達爾文,但是達爾文從來沒有閲讀它——人們在達爾文藏書中發現它的時候,論文的連頁都沒有割開(當時人們閲讀一本新書時,必須自己把紙頁割開)。但孟德爾在給學術權威寄論文時,似乎不應漏掉達爾文。這兩位生物學的創建者,如果在科學思想上曾經有過交流的話,也肯定是單向的。但無論如何,他們是殊途同歸了。

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