世界上第一位遗传学家孟德尔诞生200周年,被同时代人忽视的科学巨人
Beijing Daily
孟德尔(1822-1884)是在生物学领域采用数学和统计学方法进行研究的第一人,他活着的时候,研究成果不被科学界承认。他死后,直到1900年,这一年先后有三位科学家声称重新发现了孟德尔。接下来的100多年,他发现并总结的遗传规律催生了多个现代科学学科,并对生物学、医学等的发展和农业生产、变革产生了深远的影响。
2300多年前,古希腊著名的哲学家和科学家亚里士多德提出了一个有趣而又让人困惑不已的问题:“有一个白色人种的女子嫁给了一个黑色人种的男子,他们的子女是白色的。但到了孙儿那一代之中,又有黑色的。那么,他们白色的子女中,如何藏着黑色的血统呢?”
千百年来,人们注意到生物繁衍的后代都与其亲代相似,但在生物体内究竟是什么东西能保证其后代与之相像,繁殖的能力到底位于何处,不清楚;同时又想当然地认同一种所谓的“混合遗传”,即近似于黑+白=灰,父母的黑和白简单融合,得到了子代的灰。两百年前欧洲民众都相信:如果一只长颈鹿与一只短颈鹿交配,其后代会有中等长度的脖子。
19世纪中叶,英国博物学家查尔斯·达尔文发现,在某种植物或者动物的特定生活环境中,同种个体之间的有些变化会使某些个体具有繁殖后代的优越性,使得它们比其他欠缺这种优越性的个体具有更多的生存机会,并且会把这种优越性传给下一代。因此,具有这种优越性的种类将占有优势,生物就是这样通过“自然选择”进化的。也就是说,“物竞天择,适者生存”。不过,达尔文并不明白物种中的这些变化是如何发生的,或者说,物种中的性状是如何传给下一代的。
1856年,即达尔文发表其伟大著作《物种起源》的前3年,在奥匈帝国摩拉维亚(今捷克布尔诺地区)的圣·托马斯修道院里,一位时年34岁、名叫格雷戈尔·孟德尔的修道士,开始在修道院的后花园里进行一项持续时间长达8年的豌豆实验。其间,生性羞涩的他时常会跟访客开玩笑,说:“现在我带你们去看看我的孩子吧。”
孟德尔照看的“孩子”——豌豆,属豆科植物,在当地其品种有数十种之多。出身农家的他打小就对动植物的选育很感兴趣,热衷于探究它们的生长和遗传规律。由于家境贫寒,他只能断断续续地在半工半读的状态下接受一些学科教育,有一次他的求学费用,甚至还是从妹妹的嫁妆里节省出来的。
所幸孟德尔所在修道院院长纳泊十分看重“有智力的追求”,鼓励修道士去发展自己的学术兴趣,进行研究与教学。他看出孟德尔“学科学非常勤奋,但很不合适做传教的神父”,因而保举他到维也纳大学进修数学、物理学、植物学和动物学。而纳泊本人也积极支持人工育种,知道杂交对实际应用的重要性。他曾很有预见地提出了一个重要观点:遗传事关动物的内在组织影响外在形式,值得研究;应该讨论的问题不是培育的过程,而是遗传了什么、怎么遗传的。