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他孤立于当时的科学界，做出奠基性突破却终生未被学界承认；他的工作几十年后尚不为同一学科第二重要的科学家、诺贝尔奖得主所理解；他发现的貌似简单的理论，即使在今天多数学过的人，都没意识到其智力高度；他不是为利益做研究的纯粹科学家，身后却被疑造假，再遭遇不公。这位孤独的天才，就是自称为“实验物理学教师”的遗传学之父：孟德尔 1822年7月22日，现代遗传学之父孟德尔出生于奥地利。他通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律。 “他是个怪人”？ 1857年，布尔诺修道院里来了个奇怪的修道士。这个“没事找事”的怪人在修道院后面开垦出一块豌豆田，终日用木棍、树枝和绳子把四处蔓延的豌豆苗支撑起来，让它们保持“直立的姿势”，他甚至还小心翼翼地驱赶传播花粉的蝴蝶和甲虫。 这个怪人就是孟德尔。 在其他修道士眼中，孟德尔的样子是使人过目不忘的：“头大，稍胖，戴着大礼帽，短裤外套着长靴，走起路晃晃荡荡，却有着透过金边眼镜凝视世界的眼神。” 孟德尔出身于贫寒农家，很喜欢自然科学，对宗教和神学并无兴趣。为了摆脱饥寒交迫的生活，他不得不违心进入修道院，成为一名修道士。 当时的欧洲，人们热衷于通过植物杂交实验了解生物遗传和变异的奥秘，而研究遗传和变异首先要选择合适的实验材料，孟德尔选择了豌豆。1857年夏天，孟德尔开始用34粒豌豆种子进行他的工作，开始了被人称为“毫无意义的举动”的一系列实验，并持续了8年时间。 8年豌豆实验 却被时代“埋没” 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，只是在试验的过程中，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。 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观察，这也是科学界长期困惑的原因。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。 豌豆的杂交实验从1856年至1864年共进行了8年。孟德尔将其研究的结果整理成论文《植物杂交试验》发表，但未能引起当时学术界的重视！其原因有三个。 天才为什么被遗弃？ 首先是孟德尔是一个身份十分卑微的人，没有显赫的家世，没有从师有名望的导师。他只是一家小镇上修道院的一名业余生物爱好者，说得好听点，就是一名有知识的园艺工作者，难听一点，就是一名种菜的。 其次是孟德尔并不是一个热衷于发表论文的人。他在宣读论文后，也只是把年会出版了会刊按传统邮寄到各大研究机构，同时给他出了四十本论文单行本。他把单行本送给了当时世界最有名的生物学家。 第三是他认错了人。孟德尔写出的论文，这是他八年辛苦试验的结晶，他还是想把自己的成果介绍给学术界。可是没有人理睬来自小地方修道士寄来的论文呢？他一次又一次给当时著名生物学家拿格里写信，把自己的实验过程以及实验中思考都给他做了介绍，甚至于还邮寄了豌豆种子给他。著名生物学家拿格里在信中不但不鼓励支持他，反而傲慢地教训孟德尔：你的实验还远远没有完成，其实只是一个开端，建议改用“山柳菊”重复此实验。 拿格里是当时首屈一指的影响力大的专家，他是一个融合遗传的坚定支持者，而孟德尔杂交试验是第一个推翻和否定“融合遗传”的实验，创立新的遗传理论“颗粒遗传”。这对拿格里来说，简直就是大逆不道，他在1884年出版有关遗传与进化的大部头著作，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，可见他是如此地轻视。 第四是他最糟糕的是听从了拿格里的建议，用山柳菊做杂交试验。山柳菊根本不适合用来做杂交实验，因为他的花非常小，不利于人工去雄和传粉，而且当时还不为人知的是它有时进行有性生殖，有时进行无性繁殖，这样是根本不可能在它的后代中出现稳定的数量关系。孟德尔在山柳菊材料了耗费了几年时间，写出相关山柳菊杂交试验论文，结果让孟德尔大失所望，因为无法得到与豌豆实验相似的结果，从而使得孟德尔不得不怀疑他用豌豆试验得出的规律缺乏普遍性，这使得他不再坚持推广他的科学，正好此时，他被推选为修道院院长，从而精力转向行政管理，放弃了科学研究工作。 第五是他出生在错误的时代，出生在巨人的阴影之下。这个巨人就是达尔文。因为《物种起源》在生物界引发了一场革命，在哲学领域也掀起了一场大讨论大变革。从事遗传的工作者，他们的兴趣都转向了物种间的杂交，而不是物种内的杂交。孟德尔也不例外，他同样研究过菜豆与山柳菊种间杂交的试验，十分好笑的是，这些种间杂交试验常常被植物学家提到包括拿格里，而他的著名的豌豆试验却是不值得一提。不知孟德尔是否给达尔文邮寄过他的论文？按当时的情况，他肯定邮寄过，那达尔文为什么没有看到过呢？至今还是一个谜。 35年后被“重新发现” 守得云开见月明 随着20世纪雄鸡的第一声啼鸣，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一年。从此，遗传学进入了孟德尔时代。 通过摩尔根、艾弗里、赫尔希和沃森等数代科学家的研究，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，人们对遗传机制有了更深刻的认识。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，所有这一切都与圣托马斯修道院那个献身于科学的修道士的名字相连。 “孟德尔定律”与我们的生活如此贴近 在孟德尔以前，孩子为什么像父母这样的遗传现象没有明确的科学解释，当时比较流行的融合说或者混合说将这种现象解释为：母方卵子与父方精子中存在的“某种液体”混合、是孩子继承父母两方特征的原因。与此相对，孟德尔自立粒子说并且预言，决定父母方性质的是某种单位化的粒子状物质。由于当时的技术水平的局限孟德尔没能完全解释这里的粒子是什么，我们知道这里的粒子就是遗传因子。可以说孟德尔为以后的遗传因子理论奠定了框架基础，这一发现具有历史性的意义。 孟德尔的分离规律和自由组合规律是遗传学中最基本、最重要的规律，后来发现的许多遗传学规律都是在它们的基础上产生并建立起来的，它犹如一盏明灯，照亮了近代遗传学发展的前途。 自由组合规律为解释自然界生物的多样性提供了重要的理论依据。导致生物发生变异的原因固然很多，但是，基因的自由组合却是出现生物性状多样性的重要原因。 分离规律还可帮助我们更好地理解为什么近亲不能结婚的原因。由于有些遗传疾病是由隐性遗传因子控制的，这些遗传病在通常情况下很少会出现，但是在近亲结婚（如表兄妹结婚）的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的致病基因，从而使后代出现病症的机会大大增加。 孟德尔遗传规律在实践中的一个重要应用就是在植物的杂交育种上。在杂交育种的实践中，可以有目的地将两个或多个品种的优良性状结合在一起，再经过自交，不断进行纯化和选择，从而得到一种符合理想要求的新品种。 随着科学家破译了遗传密码，人们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，所有这一切都与圣托马斯修道院那个献身于科学的修道士的名字相连。 |
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