孟德爾的發(fā)現(xiàn)為何被忽略？
發(fā)布時(shí)間：2013-09-24 11:22:56瀏覽次數(shù)：3696
（按：主要內(nèi)容根據(jù)方舟子著《尋找生命的邏輯》一書的有關(guān)章節(jié)改寫）
達(dá)爾文在1859年發(fā)表《物種起源》，創(chuàng)建進(jìn)化論，已為生物科學(xué)的大廈立下了一個(gè)支柱。但是這座大廈仍然搖搖欲墜。達(dá)爾文進(jìn)化論的核心是自然選擇學(xué)說，但是他找不到一個(gè)合理的遺傳機(jī)理來解釋自然選擇，無法說明變異是如何產(chǎn)生，而優(yōu)勢變異又如何能夠保存下去。事實(shí)上，對于遺傳的機(jī)理，當(dāng)時(shí)的科學(xué)界一無所知。達(dá)爾文為此苦惱終身。他在1872年如此寫道：“遺傳的定律絕大部分依舊未知。沒有人能夠說明在同一物種的不同個(gè)體中的相同特性，或在不同物種中的相同特性，為什么有時(shí)候能夠遺傳，而有時(shí)候不能；為什么孩子能回復(fù)其祖父母甚至更遙遠(yuǎn)的祖先的某項(xiàng)特征。”
達(dá)爾文不知道的是，這些問題早在7年前就已經(jīng)被奧地利修道院一個(gè)業(yè)余的生物學(xué)家孟德爾通過豌豆雜交試驗(yàn)解決了，生物科學(xué)大廈的另一個(gè)支柱早就立好了。但是孟德爾在1865發(fā)表的成果被科學(xué)界忽略了，直到1900年孟德爾遺傳定律才被“重新發(fā)現(xiàn)”。為什么在生物學(xué)界迫切需要遺傳定律之時(shí)，孟德爾如此重要又如此出色的研究卻沒有引起注意？是什么原因讓孟德爾成為科學(xué)史上最孤獨(dú)的天才，超前了整個(gè)時(shí)代35年？
其中一個(gè)因素是孟德爾對發(fā)表論文不熱心。根據(jù)他寫給當(dāng)時(shí)最著名的植物學(xué)家耐格里的信，我們知道他在豌豆試驗(yàn)之后，又從事了紫羅蘭、玉米、紫茉莉的雜交試驗(yàn)，完全證實(shí)了豌豆試驗(yàn)結(jié)果的正確性。但是他卻沒有發(fā)表這些成果。在雜交試驗(yàn)方面，除了豌豆試驗(yàn)的結(jié)果，他只在1870年發(fā)表了有關(guān)山柳菊雜交的論文，而那卻是和豌豆試驗(yàn)結(jié)果不符的。即使是最重要的豌豆試驗(yàn)結(jié)果，他也只是于1865年在當(dāng)?shù)兀ú悸。┳匀豢茖W(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)議上做了報(bào)告，參加會(huì)議的人根本就沒人聽得懂他在說什么，沒人提問或加以評論。第二年，他的報(bào)告整理成論文按慣例登在了學(xué)會(huì)的學(xué)報(bào)上。該學(xué)報(bào)雖然被送往歐洲一百多個(gè)大學(xué)和圖書館，但是有誰會(huì)去注意從這么個(gè)偏僻地方寄來的會(huì)刊呢？在當(dāng)時(shí)，大家只習(xí)慣于在倫敦出版的《林奈學(xué)會(huì)會(huì)刊》上尋找重大的生物學(xué)發(fā)現(xiàn),從而能對它們做定量研究。
孟德爾的天才之處，恰恰也是達(dá)爾文的天才之處。達(dá)爾文之前的進(jìn)化論先驅(qū)們，在研究進(jìn)化問題時(shí)，抱著的也是本質(zhì)論的觀點(diǎn)，每個(gè)物種都存在著一種代表它的本質(zhì)，進(jìn)化就是從一種本質(zhì)到另一種本質(zhì)的變化，而物種內(nèi)的個(gè)體變異是可以忽略不計(jì)的。而達(dá)爾文恰恰重視的是物種內(nèi)的個(gè)體變異，這些變異提供了自然選擇的材料，生物才得以進(jìn)化。很難說哪一個(gè)變異更重要，現(xiàn)在看上去不起眼的變異，以后很可能成為適應(yīng)變化了的環(huán)境的優(yōu)勢變異而傳播開去。這種強(qiáng)調(diào)群體內(nèi)部個(gè)體的重要性的群體思維，可以說是達(dá)爾文的首創(chuàng)。但是即使是達(dá)爾文本人，在研究遺傳問題時(shí)，也沒能突破傳統(tǒng)思維。達(dá)爾文相信某些育種學(xué)家的錯(cuò)誤說法，單個(gè)的花粉不能使植物授精，而必須有幾個(gè)花粉才行。這使他誤以為在遺傳時(shí)雄性配子和雌性配子不存在一配一的關(guān)系，而無法進(jìn)行定量的研究，盡管他自己在做金魚草雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，也得到了子代的顯性性狀和隱性性狀的比例為3：1這個(gè)“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年出版后不久，孟德爾就已仔細(xì)地閱讀，并在書上做了批注。據(jù)說，孟德爾的論文在1868年發(fā)表后，他寄了一份給達(dá)爾文，但是達(dá)爾文從來沒有閱讀它——人們在達(dá)爾文藏書中發(fā)現(xiàn)它的時(shí)候，論文的連頁沒有割開（當(dāng)時(shí)人們閱讀一本新書時(shí)，必須自己把紙頁割開）。在現(xiàn)存的達(dá)爾文藏書中，并無孟德爾的論文，這個(gè)說法是否可靠不得而知，孟德爾在給學(xué)術(shù)權(quán)威寄論文時(shí)，似乎不應(yīng)漏掉達(dá)爾文。這兩位生物學(xué)的創(chuàng)建者，如果在科學(xué)思想上曾經(jīng)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。（《經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)》2008.12.22）
孟德爾并非完全不重視向?qū)W術(shù)界介紹自己的工作。他在收到論文的單行本后，分寄給世界各地著名的植物學(xué)家，試圖引起科學(xué)界的注意。但是有誰會(huì)去理睬一個(gè)偏僻地方的修道士寄來的論文呢？自然是毫無回音。孟德爾希望通過與權(quán)威私下交流的方式引起他們對他的成果的重視，給耐格里寫了許多封信，向他報(bào)告自己的試驗(yàn)成果，并愿意向他提供豌豆種子供檢驗(yàn)?？上c耐格里的交往完全是一場災(zāi)難。這位當(dāng)時(shí)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，傲慢地教訓(xùn)孟德爾說，他的實(shí)驗(yàn)“還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有完成，其實(shí)只是個(gè)開端”，建議孟德爾改用山柳菊（耐格里喜用的研究材料）重復(fù)這些試驗(yàn)。這是一個(gè)糟糕得不能再糟糕的建議。山柳菊完全不適于做雜交試驗(yàn)。它存在無數(shù)的難以觀察的變異，花非常小，不容易操作，而且當(dāng)時(shí)無人知道的是，它有時(shí)候行有性繁殖，有時(shí)候行無性繁殖，這樣是根本不可能在其后代中發(fā)現(xiàn)數(shù)量關(guān)系的。孟德爾卻認(rèn)真對待這位權(quán)威的建議，花了幾年時(shí)間用于研究山柳菊，一無所獲。這時(shí)候想必連他自己也懷疑他發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律并不是普適的，這無疑使他很沮喪。恰好在這個(gè)時(shí)候他被選為修道院的院長，便逐漸把精力轉(zhuǎn)移到修道院的行政事務(wù)上，放棄了科學(xué)研究。
耐格里不僅給了孟德爾最糟糕的建議，而且也完全忽視了孟德爾豌豆試驗(yàn)的結(jié)果。他在1884年出版了一部有關(guān)遺傳和進(jìn)化的大部頭學(xué)術(shù)著作，總結(jié)了他所知道的有關(guān)植物雜交的所有實(shí)驗(yàn)，唯獨(dú)沒有一個(gè)字提到孟德爾。耐格里對孟德爾的工作如此輕視，恐怕并非偶然。他相信的是融合遺傳（認(rèn)為后代是父母性狀融合的結(jié)果），而孟德爾的結(jié)論卻證明了顆粒性遺傳的正確（父母的基因不是融合，而是分離的），這將使他的觀念被徹底推翻，或許正是這種心態(tài)，使他想當(dāng)然地做出了孟德爾肯定錯(cuò)了的結(jié)論，而不愿多加考慮。
在1900年以前，孟德爾的豌豆試驗(yàn)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(yàn)，并將孟德爾的論文列為引文。這個(gè)引文引起了德國著名植物學(xué)家?？说淖⒁?，他在1881年出版的《植物雜種》這一名著中簡短地評價(jià)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(jié)果，與奈特的十分類似，但孟德爾卻自以為發(fā)現(xiàn)了各種雜種類型之間穩(wěn)定的數(shù)量關(guān)系。”?？穗m然如此貶低孟德爾的貢獻(xiàn)，但提及孟德爾，卻無意中做了一件大好事，因?yàn)樗倪@本書后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，并最終在1900年被三位查閱這本書的生物學(xué)家同時(shí)發(fā)現(xiàn)。，這無疑使他很沮喪。恰好在這個(gè)時(shí)候他被選為修道院的院長，便逐漸把精力轉(zhuǎn)移到修道院的行政事務(wù)上，放棄了科學(xué)研究。 耐格里不僅給了孟德爾最糟糕的建議，而且也完全忽視了孟德爾豌豆試驗(yàn)的結(jié)果。他在1884年出版了一部有關(guān)遺傳和進(jìn)化的大部頭學(xué)術(shù)著作，總結(jié)了他所知道的有關(guān)植物雜交的所有實(shí)驗(yàn)，唯獨(dú)沒有一個(gè)字提到孟德爾。耐格里對孟德爾的工作如此輕視，恐怕并非偶然。他相信的是融合遺傳（認(rèn)為后代是父母性狀融合的結(jié)果），而孟德爾的結(jié)論卻證明了顆粒性遺傳的正確（父母的基因不是融合，而是分離的），這將使他的觀念被徹底推翻，或許正是這種心態(tài)，使他想當(dāng)然地做出了孟德爾肯定錯(cuò)了的結(jié)論，而不愿多加考慮。 在1900年以前，孟德爾的豌豆試驗(yàn)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(yàn)，并將孟德爾的論文列為引文。這個(gè)引文引起了德國著名植物學(xué)家?？说淖⒁猓?881年出版的《植物雜種》這一名著中簡短地評價(jià)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(jié)果，與奈特的十分類似，但孟德爾卻自以為發(fā)現(xiàn)了各種雜種類型之間穩(wěn)定的數(shù)量關(guān)系。”?？穗m然如此貶低孟德爾的貢獻(xiàn)，但提及孟德爾，卻無意中做了一件大好事，因?yàn)樗倪@本書后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，并最終在1900年被三位查閱這本書的生物學(xué)家同時(shí)發(fā)現(xiàn)。
顯然，在1900年以前，孟德爾的工作被遺忘，不是因?yàn)闄?quán)威們不知道它，而是因?yàn)樗麄儾挥X得他有什么了不起。這是為什么呢？因?yàn)槊系聽柌恍姨幱诰奕说年幱爸?。達(dá)爾文《物種起源》一書在生物學(xué)界引發(fā)了一場革命，進(jìn)化論的研究是當(dāng)時(shí)最引人注目的一個(gè)領(lǐng)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(jìn)化的問題——他在1866年的論文中提到，他從事豌豆試驗(yàn)的目的，是為了“解決一個(gè)問題，這個(gè)問題對有機(jī)體的進(jìn)化史的重要性決不能低估”。在當(dāng)時(shí)的研究者看來，對進(jìn)化論而言，物種間的雜交要比物種內(nèi)的雜交意義重大得多，因?yàn)檫@能說明新物種是怎么產(chǎn)生的。孟德爾本人也用菜豆和山柳菊從事過種間雜交，他的這些工作在1900年常被植物學(xué)家們提到（甚至包括耐格里！），而他的豌豆試驗(yàn)，看上去不過是個(gè)瑣屑的小工作，不值一提。
孟德爾被時(shí)代所忽略的，恰恰是他的天才之處。以前研究生物遺傳的學(xué)者，當(dāng)他們比較子代和親代的異同的時(shí)候，是把親代做為一個(gè)整體，又把子代做為另一個(gè)整體進(jìn)行比較的。他們相信的是，親代存在一種“本質(zhì)”，子代存在另一種“本質(zhì)”，遺傳就是這種本質(zhì)的傳遞和變化。子代內(nèi)部的變異被看做是可以也應(yīng)該忽略不計(jì)的偏差，只有其平均的性質(zhì)才有研究的價(jià)值。但是孟德爾在做豌豆試驗(yàn)時(shí)，卻不抱這種本質(zhì)論的思想，采用的是群體思維。在他看來，子代群體是由一個(gè)個(gè)不盡相同的個(gè)體變異組成的，每一個(gè)個(gè)體都是有價(jià)值，值得研究的，個(gè)體變異并不是偏差，而恰恰是遺傳的表現(xiàn)。因此，別的植物學(xué)家在研究豌豆雜交試驗(yàn)時(shí)，只停留于對現(xiàn)象的概括描述：第一子代只出現(xiàn)一種性狀，第二子代兩種性狀又都出現(xiàn)了，等等，而孟德爾卻知道要挨個(gè)挨個(gè)去數(shù)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。
