今天開始,我就要進行生物必修本《遺傳與進化》的教學。由於遺傳學太深奧了,我想變通一下。
遺傳學比較難學,但又是高中生物的一個重要知識板塊,小編認為有必要給學生進行預熱一下,先要給學生做一做思想動員。最好的動員大會,那就是達爾文與孟德爾兩個偉人之間的故事,於是安排了一節科學史的演講,就是講故事。
進化論是生物學大廈的第二支柱,它是由達爾文先生在1859年出版《物種起源》後確立起來了。生物學大廈支起的兩大支柱,但是第二支柱進化論的自然選擇學說的核心內容就是遺傳優良性狀是如何保存下去的?這讓生物大廈就得搖搖欲墜。這個問題一直困繞著達爾文,在1872年的一封信中寫到:孩子的性狀為什麼會與祖父母甚至於更早的祖先相同?到死,達爾文都沒有找到結果。
其實早在7年[1865年]前,一個並不起眼的業餘生物工作者在不起眼的小鎮布隆自然科學年會上宣讀了論文《植物雜交試驗》,他就是孟德爾修道士。
可是在達爾文以及進化論者最需要相關的遺傳知識支撐時,為什麼沒有被人發生?為什麼世界把孟德爾所做的重要試驗忘得如此乾淨?是什麼原因讓孟德爾如此孤獨?
首先是孟德爾是一個身份十分卑微的人,沒有顯赫的家世,沒有從師有名望的導師。他只是一家小鎮上修道院的一名業餘生物愛好者,說得好聽點,就是一名有知識的園藝工作者,難聽一點,就是一名種菜的。他是進入修道院後,依靠自己的聰明和勤奮,獲得修道院院長的賞識,有機會進入大學進修。他一個人在菜園中辛苦耕作了八年,利用豌豆,發現了遺傳的規律性。
其次是孟德爾並不是一個熱衷於發表論文的人。他在宣讀論文後,也只是該年會出版了會刊按傳統郵寄到各大研究機構,同時給他出了四十本論文單行本。他把單行本送給了當時世界最有名的生物學家。結果沒有收到科學家的回信,也就是杳無音信,可想而知,他當時是多麼的讓人看不起。他並沒有想到把論文再次轉投其它會刊發表。
第三是他認錯了人。孟德爾寫出的論文,這是他八年辛苦試驗的結晶,他還是想把自己的成果介紹給學術界。可是沒有人理睬來自小地方修道士寄來的論文呢?他一次又一次給當時著名生物學家拿格裡寫信,把自己的實驗過程以及實驗中思考都給他做了介紹,甚至於還郵寄了豌豆種子給他。著名生物學家拿格裡在信中不但不鼓勵支持他,反而傲慢地教訓孟德爾:你的實驗還遠遠沒有完成,其實只是一個開端,建議改用「山柳菊」重複此實驗。拿格裡是當時首屈一指的影響力大的專家,他是一個融合遺傳的堅定支持者,而孟德爾雜交試驗是第一個推翻和否定「融合遺傳」的實驗,創立新的遺傳理論「顆粒遺傳」。這對拿格裡來說,簡直就是大逆不道,他在1884年出版有關遺傳與進化的大部頭著作,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,可見他是如此地輕視。
第四是他最糟糕的是聽從了拿格裡的建議,用山柳菊做雜交試驗。山柳菊根本不適合用來做雜交實驗,因為他的花非常小,不利於人工去雄和傳粉,而且當時還不為人知的是它有時進行有性生殖,有時進行無性繁殖,這樣是根本不可能在它的後代中出現穩定的數量關係。孟德爾在山柳菊材料了耗費了幾年時間,寫出相關山柳菊雜交試驗論文,結果讓孟德爾大失所望,因為無法得到與豌豆實驗相似的結果,從而使得孟德爾不得不懷疑他用豌豆試驗得出的規律缺乏普遍性,這使得他不再堅持推廣他的科學,正好此時,他被推選為修道院院長,從而精力轉向行政管理,放棄了科學研究工作。
第五是他出生在錯誤的時代,出生在巨人的陰影之下。這個巨人就是達爾文。因為《物種起源》在生物界引發了一場革命,在哲學領域也掀起了一場大討論大變革。從事遺傳的工作者,他們的興趣都轉向了物種間的雜交,而不是物種內的雜交。孟德爾也不例外,他同樣研究過菜豆與山柳菊種間雜交的試驗,十分好笑的是,這些種間雜交試驗常常被植物學家提到包括拿格裡,而他的著名的豌豆試驗卻是不值得一提。不知孟德爾是否給達爾文郵寄過他的論文?按當時的情況,他肯定郵寄過,那達爾文為什麼沒有看到過呢?至今還是一個謎。
在1900年以前,孟德爾的豌豆雜交試驗曾被引用了11次。最早是霍夫曼的論文中簡單地提及孟德爾的試驗,並將孟德爾論文作為引文。這引文引起福克的注意,福克在1881年把孟德爾的的試驗放入《植物雜種》著作中,它後來成為從事植物雜交工作者的工具書,從而孟德爾的工作因此而記載了下來。雖然其中的語氣是那樣的不屑一顧。
1900年荷蘭生物學家德弗裡斯利用豌豆做實驗,他驚奇地發現了數量關係,他馬上寫出論文,在他準備發表前,特地到圖書館查閱相關文獻資料,看沒有人有類似的實驗。結果看到了早在35年前,孟德爾就已經做過他所做的試驗。他由興奮變成沮喪,只好把試驗內容首次發現改成證實了孟德爾的觀點。與此同進,德國生物學家科倫斯和奧地利生物學家切爾馬克民不約而同地發現了這一點。三位歐洲知名人士在各自發表的論文中都提到了孟德爾,並聲明只是證實,不是首次發現。這時,孟德爾的名字立刻傳遍了歐洲。
1965年在孟德爾論文發表100周年上講話:遺傳學的誕生歸功於一個人---孟德爾,是他於1865年2月8日在布爾諾闡述了遺傳學的基本規律。一門科學完全誕生於一個人的頭腦中,這是唯一的一個例子!
今天,通過摩爾根、艾弗裡、赫爾希、沃森、克裡克。。。等等一系列的科學家的研究,遺傳學已經深入到分子研究階段。隨著遺傳密碼的破譯,人們對遺傳機制有了更加深刻的認識。現在人們已經開始向人為控制遺傳機制的方向進軍,如基因工程。。。。
說明:
1、主要內容根據方舟子著《尋找生命的邏輯》一書的有關章節改寫
2、筆者對方博士的文章重新編排,在此非常感謝方博士。
編輯:羅軍輝
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