以下是方舟子的
科普文章《科学史上最孤独的天才》:。
达尔文在1859年发表《物种起源》,创建进化论,已为生物科学的大厦立
下了一个支柱。但是
这座大厦仍然摇摇欲坠。达尔文进化论的
核心是自然选择学说,但是他
找不到一个合理的
遗传机理来
解释自然选择,
无法说明
变异是如何
产生,而
优势变异又如何能够
保存下去。事实上,
对于遗传的机理,当时的科学界一无所知。达尔文为此苦恼终身。他在1872年如此写道:“遗传的定律绝大部分依旧未知。没有人能够说明在同一物种的不同个体中的相同特性,或在不同物种中的相同特性,为什么有时候能够遗传,而有时候不能;为什么孩子能
回复其祖
父母甚至更遥远的祖先的某项
特征?”。
达尔文
不知道的是,这些
问题早在7年前就已经被奥地利修道院一个业余的生物学家孟德尔
通过豌豆杂交试验解决了,生物科学大厦的另一个支柱早就立好。但是孟德尔在1865年发表的
成果被科学界忽略了,直到1900年孟德尔遗传定律才被“重新发现”。为什么在生物学界迫切需要遗传定律之时,孟德尔如此重要又如此出色的研究却没有引起注意?是什么原因让孟德尔成为科学史上最孤独的天才,超前了整个
时代35年?。
其中一个因素,是孟德尔对发表论文
不热心。根据他写给当时最著名的
植物学家耐格里的信,我们知道他在豌豆试验之后,又从事了
紫罗兰、
玉米、紫
茉莉的杂交试验,完全证实了豌豆试验
结果的正确性。但是他却没有发表这些成果。在杂交试验方面,
除了豌豆试验的结果,他只在1870年发表了有关山柳菊杂交的论文,而那却是和豌豆试验结果不符的。即使是最重要的豌豆试验结果,
他也只是于1865年在当地(布隆)自然科学学会的会议上做了
报告,参加会议的人
根本就没人听得懂他在说什么,没人
提问或加以
评论。第二年,
他的报告整理成论文按惯例登在了学会的学报上。该学报
虽然被送往欧洲100多个
大学和
图书馆,但是有谁会去注意从这么个偏僻地方寄来的会刊呢?在当时,
大家只习惯于在伦敦出版的《林奈学会会刊》上寻找重
大的生物学发现。
当然,孟德尔也并非完全不
重视向学术界介绍自己的工作。他在
收到论文的单行本后,分寄给世界各地著名的植物学家,试图引起科学界的注意。但是有谁会去理睬一个小地方的修道士寄来的论文呢?自然是毫无
回音。孟德尔希望通过与权威私下交
流的方式引起他们对他的成果的重视,给耐格里写了许多封信,向他报告自己的试验成果,并愿意向他提供豌豆
种子供检验。可惜他与耐格里的
交往完全是一场
灾难。这位当时首屈一
指的专家完全不能理解孟德尔工作的意义,在1867年2月25日的一封回信中,他傲慢地教训孟德尔说,他的实验“还远远没有完成,其实只是个开端”,建议孟德尔改用山柳菊(耐格里喜用的研究
材料)
重复这些试验。
这是一个糟糕得不能再糟糕的建议。山柳菊完全不适于做杂交试验。它存在无数的难以观察的变异,花非常小,不容易操作,而且当时无人知道的是,它有时候行有性
繁殖,有时候行无性繁殖,这样是根本不可能在其后代中发现数量
关系的。孟德尔却认真对待这位权威的建议,花了
几年时间用于研究山柳菊,一无所获。这时候想必连他自己也怀疑他发现的遗传
规律并不是普适的,这无疑使他很沮丧。恰好在
这个时候他被选为修道
院的院长,便逐渐把精力转移到修道院的行政事务上,
放弃了科学研究。
耐格里不仅给了孟德尔最糟糕的建议,而且也完全忽视了孟德尔豌豆试验的结果。他在1884年出版了
一部有关遗传和进化的大部头学术著作,
总结了他所知道的有关植物杂交的所有实验,唯独没有一个字提到孟德尔。耐格里对孟德尔的工作如此轻视,恐怕并非
偶然。他相信的是融合遗传(
认为后代是父母性状融合的结果),而孟德尔的结论却证明了
颗粒性遗传的正确(父母的
基因不是融合,而是分离的),这将使他的观念被
彻底推翻,
或许正是这种
心态,使他想当然地做
出了孟德尔
肯定错
了的结论,而不愿多加考虑。
在1900年以前,孟德尔的豌豆试验曾被引用了11次。最早的是霍夫曼,他在1869
年的一篇论文中简单地提及孟德尔的试验,并将孟德尔的论文列为引文。这个引文引
起了德国著名植物学家福克的注意,他在1881年出版的《植物杂种》这一名著中
简短地
评价了孟德尔的工作,其语气颇为不屑:“孟德尔所做的许多杂交的结果,与奈特的十分类似,但孟德尔却自以为发现了各种杂种
类型之间
稳定的数量关系。”福克虽然如此贬低孟德尔的贡献,但提及孟德尔,却无意中做了
一件大好事,因
为他的这本书
后来成为从事植物杂交的工作者人人
必备的参考书,孟德尔的工作才因此得以被记载下来,并最终在1900年被三位查阅这本书的生物学家同时发现。
显然,在1900年以前,孟德尔的工作被
遗忘,不是因为权威们不知道它,而是因为他们不觉得他有什么了不起。这是为什么呢?因为孟德尔
不幸处于巨人的阴影之下。达尔文《物种起源》一书在生物学界引发了一场革命,进化论的研究是当时最引人注
目的一个领域。从事遗传研究的人,甚至包括孟德尔,都觉得自己也
是在解决生物进化的问题
——他在1866年的论文中提到,他从事豌豆试验的目的,是为了“解决一个问题,这个问题对有机体的进化史的重要性决不能低估”。在当时的研究者看来,对进化论而言,物种间的杂交要比物种内的杂交意义重大得多,因为这能说明新物种是怎么产生的。孟德尔
本人也用菜豆和山柳菊从事过种间杂交,他的这些工作在1900年常被植物学家们提到(甚至包括耐格里),而他的豌豆试验,看上去不过是个琐屑的小工作,不值一提。
孟德尔被时代所忽略的,恰恰是他的天才之处。别的植物学家在研究豌豆杂交试验时,只停留于对
现象的概括描述:第一子代只出现一种性状,第二子代
两种性状又都出现了等等,而孟德尔却知道要挨个去数豌豆种子,每一粒种子都是宝贵的,不可抛弃,从而能对它们做定量研究。
孟德尔的天才之处,恰恰也是达尔文的天才之处。达尔文之前的进化论先驱们,在研究进化问题时,
抱着的也是本质论的观点,每个物种都存在着一种代表它的本质,进化就是从一种本质到
另一种本质的
变化,而物种内的个体变异是可以忽略不计的。而达尔文恰恰重视的是物种内的个体变异,这些变异提供了自然选择的材料,生物才得以进化。很难说哪一个变异更重要,现在看上去不起眼的变异,以后很可能成为适应变化了的环境的优势变异而
传播开去。这种强调
群体内部个体的重要性的群体
思维,可以说是达尔文的首创。但是,即使是达尔文本人,在研究遗传问题时,也没能突破传统思维。达尔文相信某些育种学家的错误
说法:单个的花粉不能使植物授精,而必须有几个花粉才行。这使他误以为在遗传时雄性配子和雌性配子不存在一配一的关系,从而无法进行定量研究。尽管他自己在做
金鱼草杂交实验时,也得到了子代的显性性状和隐性性状的
比例为3:1这个“孟德尔比例”,却完全忽略了其中所隐含的定律。
《物种起源》德语版在1860年出版后不久,孟德尔就已仔细地
阅读了,并在书上做了批注。
据说,孟德尔的论文在1868年发表后,他寄了
一份给达尔文,但是达尔文从来没有阅读它——人们在达尔文藏书中发现它的时候,论文的连页都没有割开(当时人们阅读
一本新书时,必须自己把纸页割开)。
然而在现存的达尔文藏书中,并无孟德尔的论文,这个说法
是否可靠不得而知。但孟德尔在给学术权威寄论文时,似乎不应漏掉达尔文。这两位生物学的创建者,如果在科学思想上曾经有过交流的话,也肯定是单向的。但
无论如何,他们是殊途同归了。
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