二、遗传学之父的发现

——孟德尔遗传定律

科学事件

1822年7月20日，孟德尔（Gregor Johann Mendel，1822—1884）出生在奥地利西里西亚海因策道夫村的一个贫寒的农民家庭里，父亲和母亲都是园艺家。孟德尔童年时受到园艺学和农学知识的熏陶，对植物的生长和开花非常感兴趣。

1840年，他考入奥尔米茨大学哲学院，主攻古典哲学，除此之外，他还学习了数学。1843年，他因家庭贫困而辍学，随后，21岁的孟德尔进了布隆城奥古斯汀修道院做道士。由于当地教会学校需要教师，孟德尔便被委派担任学校的希腊文和数学代课教师。因为他能专心备课，认真教课，所以很受学生的欢迎。后来，他又到维也纳大学深造。1851—1853年在维也纳大学学习期间，孟德尔受到了相当系统和严格的科学教育和训练，也受到杰出科学家们的影响，这些为他后来的科学实践打下了坚实的基础。

1856年，从维也纳大学回到布鲁恩不久，孟德尔就开始了豌豆杂交实验。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、圆料或皱料、灰色种皮或白色种皮等。之后，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。他酷爱自己的研究工作，经常向前来参观的客人自豪地说：“这些都是我的儿女！”

孟德尔开始进行豌豆杂交实验时，达尔文进化论刚刚问世。他仔细研读了达尔文的著作，从中汲取丰富的知识营养。保存至今的孟德尔遗物之中，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喜爱和关注。

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，只是在实验的过程中，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做了大量的类似研究，其中包括玉米、紫罗兰和紫茉莉等，以此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们的重要区别之一。孟德尔选择的实验材料也是非常科学的：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，这便为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两次宣读。第一次，与会者都是礼貌而兴致勃勃地听报告，但孟德尔只简单地介绍了实验的目的、方法和过程，这便使得为时一小时的报告让听众听得如坠云雾。

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，孟德尔的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，同时他们实在也跟不上孟德尔的思维。孟德尔用心血浇灌的豌豆实验所告诉他的科学秘密，时人不能与之共识，以致被埋没了35年之久！

豌豆的杂交实验从1856年至1864年共进行了9年。9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”（即“孟德尔遗传分离规律”）和“孟德尔第二定律”（即“基因自由组合规律”），它们揭示了生物遗传奥秘的基本规律。孟德尔将其研究的结果整理成论文《植物杂交试验》发表，但仍未能引起当时学术界的重视。

用现代科学眼光分析，其原因主要有三个方面。

第一，在孟德尔《植物杂交试验》论文发表的7年前，即1859年，达尔文的名著《物种起源》出版了。这部著作引起了科学界的兴趣，几乎全部的生物学家都转向生物进化的讨论。这一点也许对孟德尔论文的命运起了决定性的作用。

第二，当时的科学界缺乏理解孟德尔定律的思想基础。首先，那个时代的科学思想还没有包含孟德尔论文所提出命题的相关理论基础：遗传的不是个体的全貌，而是个体的性状。其次，孟德尔论文的表达方式是全新的，他把生物学和统计学、数学结合了起来，使得同时代的生物学家很难理解论文的真正含义。

第三，有的权威出于偏见或不理解，把孟德尔的研究视为一般的杂交实验，认为和别人做的没有多大差别。

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。直到孟德尔逝世后16年，豌豆实验的论文正式出版后34年，他从事豌豆实验后43年，预言才变成现实。

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，是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。

今天，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了遗传物质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。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，所有这一切都与奥古斯汀修道院那个献身于科学的修道士的名字相连。

事件解析

1．孟德尔在进行豌豆实验的过程中，对不同代的豌豆的性状和数目进行了细致入微的观察、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科学态度。态度决定一切。如果没有超人的耐心、严谨的科学态度，孟德尔怎么能坚持8年，最终发现了生物遗传的基本规律，并得到了相应的数学关系式呢？

2．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，容易栽种和逐一分离计数，这为他发现遗传规律提供了有利的条件。实验材料和试验方法的选择对任何科学实验的成功与否都起着决定性的作用。为了实验的顺利进行，减少实验过程中出现的种种干扰，在实验之前要进行严谨的思考和精心的设计。

3．孟德尔实验的成功是与他超前的思维方式和创新意识紧密联系的。工匠创新，让技术进步；学者创新，使学术升华；科学家创新，推动科技发展；政治家创新，促进社会民主；人民群众创新，推动社会进步。创新之重要，不言而喻。

4．由于在那个时代缺乏相关的知识理论基础，所以孟德尔的论文在发表之后，并没有引起人们的重视。一个科学的研究发现是否能被大家接受，是跟一个时代科学的发展程度有关的。但是科学总是在不断地发展，理论也在不断地更新。在某个时代被大家广为接受的观点，或许以后会因为它自身的漏洞而被推翻。同样，在一个时代不被人们接受的，或许以后会因为它的合理性而被人们广为接受。事实证明，是金子总会发光。

5．孟德尔遗传分离规律和基因自由组合规律的发现，开辟了遗传学的先端。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。

科学思想与启示

追求是一个充满考验和自我提升的过程。在追求科学的道路上，不仅能够扩充我们的知识面，更重要的是能够培养我们的科学素养，提高我们对科学和探索未知的兴趣，培养我们坚忍的毅力和不畏艰险、勇于进取的精神。从而养成良好的科学态度和科学精神，学会科学研究的方法，逐步形成科学的世界观和方法论。

任何一项科学研究成果的取得，都不仅需要坚忍的意志和持之以恒的探索精神，还需要严谨求实的科学态度和正确的研究方法。脚踏实地地追求，才能让你不断进步。正如孟德尔自己所说的：“不要把志向立得太高，太高近乎妄想。没有人耻笑你，而是你自己磨灭了目标。目标可以设得近点，近了，就有百发百中的把握。标标中的，志必大成。”