被遗忘的遗传规律

被遗忘的遗传规律

9世纪初，人们对怎样解释生物现象，产生的疑问最多。这一时期，其他领域的科学进展强化了生物学发展趋势。在无机界，牛顿力学、拉瓦锡化学以及其他学科都获得了很大的成功，所以，人们自信生物现象也不是深不可测的。自18世纪后半叶开始，这一观念不断得到强化。

随着历史发展，生物学星空中一颗颗新星开始相继闪烁光芒。林奈、布丰、拉马克、居维叶、达尔文、圣提雷尔和钱伯斯等一代生物学先驱，他们的研究成果搭起了一个巨大的脚手架子，等待着生物学后继者们建造精美的理论大厦。

布丰，法国博物学家，著有《自然史》

19世纪50年代末，达尔文生物进化论诞生，标志着生物学主体框架部分已率先完工。可是，生物学大厦的遗传学工地上却仍蒙着让人难以窥视内幕的帷幕。事实上，就在生物进化论竣工，人们如醉如痴的欢呼时，遗传学理论即将大功告成了。然而，欢庆前者的热闹景象如同太阳光掩住白天的月亮，使遗传学诞生的事件黯然失色，以至于被人们遗忘了。

孟德尔发现生物遗传规律本来是生物学发展中的大事，但却经历了艰苦的磨难，如同他的主人经历的一样。

孟德尔发现的遗传规律基本解答了童年时的疑问，然而却人为地埋没了35年之久。尽管他十分自信地说：“我的时代一定会来到的”，但是直到孟德尔怀着复杂的心情，在斯美塔那安魂曲轻轻奏鸣中与世长辞时，依然无人问津……那些用心血浇灌出的豌豆所告诉他的秘密，世人竟不能与之共识，孟德尔怎么能瞑目呢？

孟德尔遗传定律怎么会被人们埋没和遗忘呢？这里边的故事应引起人们反思。自古以来，生物繁殖方式多种多样，幼体发育存在着许多差异，这是什么原因造成的？为此，人类长期感到迷惑不解，直到19世纪科学家对这些问题还是束手无策。

现代遗传学理论来自两个方面，它们也是生命遗传现象的两个侧面。一是遗传的相似性，二是遗传的不似性。所谓遗传就是生物体的构造和生理机能等由上代传给下一代，其中包括两个方面，其一是上一代与下一代两者之间的相似，即种瓜得瓜、种豆得豆，这体现了生物的遗传性质；其二是上一代与下一代两者之间的差异，这体现了生物的进化性质。两者关系是不能分离的，如同手心与手背一样。

长期以来，科学家们分别从两个方向来研究遗传现象如生物进化。

孟德尔在培植碗豆

孟德尔是通过培育豌豆，经过精细的统计和独特的实验方法，揭开遗传机制之谜的，进而发现了遗传的三大定律。

1843年，年方21岁的格里戈尔·孟德尔进了修道院以后，曾在附近的高级中学任自然课教师，后来又到维也纳大学深造，受到了相当系统和严格的科学教育及训练，为后来的科学实践打下了坚实的基础。孟德尔经过长期思索认识到，理解那些使遗传性状代代恒定的机制更为重要。

从维也纳大学回到布鲁恩不久，孟德尔就开始了长达8年的豌豆实验。孟德尔首先从许多种子商那里，弄来了34个品种的豌豆，从中挑选出22个品种用于实验。它们都具有某种可以相互区分的稳定性状，例如高茎或矮茎、圆粒或皱粒、灰色种皮或白色种皮等。

孟德尔通过人工培植这些豌豆，对不同代的豌豆的性状和数目，进行细致入微的观察，计数和分析。运用这样的实验方法需要极大的耐心和严谨的态度。他酷爱自己的研究工作，经常向前来参观的客人指着豌豆十分自豪地说：“这些都是我的儿女！”

八个寒暑的辛勤劳作，孟德尔发现了生物遗传的基本规律，并得到了相应的数学关系式。人们分别称他的发现为“孟德尔第一定律”和“孟德尔第二定律”，它们揭示了生物遗传奥秘的基本规律。孟德尔开始进行豌豆实验时，达尔文进化论刚刚问世。他仔细研读了达尔文的著作，从中吸收丰富的营养。保存至今的孟德尔遗传物之中，就有好几本达尔文的著作，上面还留着孟德尔的手批，足见他对达尔文及其著作的关注。

起初，孟德尔豌豆实验并不是有意为探索遗传规律而进行的。他的初衷是希望获得优良品种，只是在试验过程中，逐步把重点转向了探索遗传规律。除了豌豆以外，孟德尔还对其他植物作了大量的类似研究，其中包括玉米、紫罗兰和紫茉莉等，以期证明他发现的遗传规律对大多数植物都是适用的。

一对相对性状测交试验的分析图解

从生物的整体形式和行为中很难观察并发现遗传规律，而从个别性状中却容易一些，这也是科学家长期困惑的原因。孟德尔不仅考察生物的整体，更着眼于生物的个别性状，这是他与前辈生物学家的重要区别之一。孟德尔选择的实验材料也是非常科学的。因为豌豆属于具有稳定品种的自花授粉植物，容易栽种，容易逐一分离计数，这对于他发现遗传规律提供了有利的条件。

孟德尔清楚自己的发现所具有的划时代意义，但他还是慎重地重复实验了多年，以期更加臻于完善。1865年，孟德尔在布鲁恩科学协会的会议厅，将自己的研究成果分为两次宣读。第一次，与会者礼貌而兴致勃勃地听完报告。孟德尔只简单地介绍了试验的目的、方法和过程，为时一小时的报告就使听众坠入云里雾中。第二次，孟德尔着重根据实验数据进行了深入的理论证明。

可是，伟大的孟德尔思维和实验太超前了。尽管与会者绝大多数是布鲁恩自然科学协会的会员，其中既有化学家、地质学家和生物学家，也有生物学专业的植物学家、藻类学家。然而，听众对连篇累牍的数字和繁复枯燥的论证毫无兴趣。他们实在跟不上孟德尔的思维。报告结束后，既无人提问，也未进行例行的讨论，人们只是默默地走出会议大厅。一个人对此评论说，要么是人们的大脑好像僵化了似的，要么就是孟德尔修道院长的工作太古怪了。

孟德尔对自己研究的学术价值深信不疑。为了使研究成果早日得到科学界的承认，他将论文寄给伟大的植物学家耐格里。耐格里是当时堪称世界第一流的植物学家，在植物形态学、植物生理学和细胞学等研究领域都有重大建树。然而，耐格里教授的回答是令人失望的。他在给孟德尔的回信中写道：“对于你的来信，我提不出任何其他意见，因为我对这些豌豆试验没有详细的了解和知识……”世界上最权威的学者泼给他的冷水，并没有使孟德尔灰心，他也没有因此对耐格里失礼。他仍然尊敬耐格里，继续向耐格里写信求教，并多次把自己实验用的种子寄给他，希望他加以验证。

翌年，孟德尔又把自己的研究成果，以论文的形式刊载在奥地利自然科学学会的年刊上。这份年刊被分送到欧美120多个图书馆，可能有相当多的人阅读过。可是，由于当时接受孟德尔遗传理论的时机尚未成熟，所以这篇论文尽管从许多读者眼下经过，但谁也没有鉴别出它那重要的划时代价值。

1884年，时值严冬，圣托马斯修道院前的小广场上，数百名身穿黑色丧服的人士，正在给刚刚去世的孟德尔院长举行葬礼。树枝在寒风中低声鸣响，远处几乎看不到任何行人，气氛显得格外庄严肃穆。送葬者大都是对死者怀有敬意和同情的人。然而，直到灵柩被安放进陵穴里时，不论宗教界或科学界，也不论尊者或平民，没有一个人知道，已被埋葬的孟德尔并非是一个普通的修道院长，而是现代遗传学的伟大奠基人，是堪与伽利略、哥白尼、牛顿、达尔文等比肩的一代科学巨人。

孟德尔晚年曾经充满信心地对他的好友布鲁恩高等技术学院大地测量学教授尼耶塞尔说：“看吧，我的时代来到了。”这句话成为伟大的预言。直到孟德尔逝世16年后，豌豆实验论文正式出版后34年，他从事豌豆试验后43年，预言才变成现实。

随着20世纪雄鸡的第一声鸣叫，来自三个国家的三位学者同时独立地“重新发现”孟德尔遗传定律。1900年，成为遗传学史乃至生物科学史上划时代的元年。从此，遗传学进入了孟德尔时代。

荷兰植物学家兼遗传学家德弗里斯、耐格里的学生德国植物学家科仑斯和奥地利植物学家丘尔马克，三个人像勇敢的探险者一样同时登上了峰顶，发现了遗传学的“孟德尔宝藏”。从此，他们成了“遗传学的三剑客”，像圆桌骑士一样拱卫着他们的国王。这三位学者都是在完全不知道孟德尔的发现，甚至每个人也不知道另外两个人的工作情况下，独立地发现了孟德尔遗传定律。他们在追踪文献时才知道孟德尔的工作。

通过宣传这几位在当时卓有名望的学者的论文才使孟德尔的业绩闻名于世，遗传学在世界各地得到迅猛发展。孟德尔理论不仅为越来越多的事实所证实，而且不断丰富和发展。

19世纪，进化论的光辉曾经遮盖了遗传学，使它显得微不足道；20世纪，跨进了“孟德尔时代”的遗传学却使达尔文主义一度逊色。现在，进化论和遗传理论的相互结合已经成为历史发展的主流。

德国著名诗人海涅曾经讲过这样一个故事：一个巨人从地下深处掘起了大理石层并且把它们凿成了巨大的方块和圆柱，但要把它们结合起来，建造一座神殿就需要另一个巨人。

美国哥伦比亚大学摩尔根和他的合作者，接过了孟德尔修士的工作。他们在1900年前后进行了果蝇的系统实验，不仅出色地证明了孟德尔理论的正确，而且进一步将孟德尔定律推广到动物及一切细胞生物领域。摩尔根的研究工作使孟德尔定律更加璀璨夺目，他也就变成了组装巨石和圆柱建造神殿的巨人。

DNA双螺旋结构的发现标志着生物科学进入分子生物学时代

孟德尔和摩尔根成为细胞遗传学的创始人。孟德尔奠定的现代遗传学，又先后经历了细胞遗传学、分子遗传学和基因遗传工程等一个又一个伟大的新时代。

1910年，世界各国学者集资，在布鲁恩圣托马斯修道院前的广场上，为孟德尔建立了大理石雕像。每年成千上万来自天涯海角的人们，到修道院瞻仰这位伟大的遗传学奠基人。

今天，通过摩尔根、艾弗里、赫尔希和沃森、克里克等人的研究，已经使生物遗传机制——这个使孟德尔魂牵梦绕的问题，建立在遗传物质DNA的基础之上。随着科学家破译了遗传密码，对遗传机制有了更深刻的认识。现在，人们已经开始向控制遗传机制、防治遗传疾病、合成生命等更大的造福于人类的工作方向前进。然而，所有这一切都有那些修道院后花园豌豆的功劳，都与圣托马斯修道院那个献身于科学的修道士的名字相连。

学贵精不贵博。……知得十件而都不到地，不如知得一件却到地也。

——戴震