二、遺傳學之父的發現

——孟德爾遺傳定律

科學事件

1822年7月20日，孟德爾（Gregor Johann Mendel，1822—1884）出生在奧地利西里西亞海因策道夫村的一個貧寒的農民家庭里，父親和母親都是園藝家。孟德爾童年時受到園藝學和農學知識的熏陶，對植物的生長和開花非常感興趣。

1840年，他考入奧爾米茨大學哲學院，主攻古典哲學，除此之外，他還學習了數學。1843年，他因家庭貧困而輟學，隨后，21歲的孟德爾進了布隆城奧古斯汀修道院做道士。由于當地教會學校需要教師，孟德爾便被委派擔任學校的希臘文和數學代課教師。因為他能專心備課，認真教課，所以很受學生的歡迎。后來，他又到維也納大學深造。1851—1853年在維也納大學學習期間，孟德爾受到了相當系統和嚴格的科學教育和訓練，也受到杰出科學家們的影響，這些為他后來的科學實踐打下了堅實的基礎。

1856年，從維也納大學回到布魯恩不久，孟德爾就開始了豌豆雜交實驗。孟德爾首先從許多種子商那里弄來了34個品種的豌豆，從中挑選出22個品種用于實驗。它們都具有某種可以相互區分的穩定性狀，例如高莖或矮莖、圓料或皺料、灰色種皮或白色種皮等。之后，孟德爾通過人工培植這些豌豆，對不同代的豌豆的性狀和數目進行細致入微的觀察、計數和分析。他酷愛自己的研究工作，經常向前來參觀的客人自豪地說：“這些都是我的兒女！”

孟德爾開始進行豌豆雜交實驗時，達爾文進化論剛剛問世。他仔細研讀了達爾文的著作，從中汲取豐富的知識營養。保存至今的孟德爾遺物之中，就有好幾本達爾文的著作，上面還留著孟德爾的手批，足見他對達爾文及其著作的喜愛和關注。

起初，孟德爾豌豆實驗并不是有意為探索遺傳規律而進行的。他的初衷是希望獲得優良品種，只是在實驗的過程中，逐步把重點轉向了探索遺傳規律。除了豌豆以外，孟德爾還對其他植物做了大量的類似研究，其中包括玉米、紫羅蘭和紫茉莉等，以此證明他發現的遺傳規律對大多數植物都是適用的。

從生物的整體形式和行為中很難觀察并發現遺傳規律，而從個別性狀中卻容易觀察，這也是科學界長期困惑的原因。孟德爾不僅考察生物的整體，更著眼于生物的個別性狀，這是他與前輩生物學家們的重要區別之一。孟德爾選擇的實驗材料也是非?？茖W的：豌豆屬于具有穩定品種的自花授粉植物，容易栽種，容易逐一分離計數，這便為他發現遺傳規律提供了有利的條件。

孟德爾清楚自己的發現所具有的劃時代意義，但他還是慎重地重復實驗了多年，以期臻于完善。1865年，孟德爾在布魯恩科學協會的會議廳，將自己的研究成果分兩次宣讀。第一次，與會者都是禮貌而興致勃勃地聽報告，但孟德爾只簡單地介紹了實驗的目的、方法和過程，這便使得為時一小時的報告讓聽眾聽得如墜云霧。

第二次，孟德爾著重根據實驗數據進行了深入的理論證明?？墒牵系聽柕乃季S和實驗太超前了。盡管與會者絕大多數是布魯恩自然科學協會的會員，其中既有化學家、地質學家和生物學家，也有生物學專業的植物學家、藻類學家。然而，聽眾對連篇累牘的數字和繁復枯燥的論證毫無興趣，同時他們實在也跟不上孟德爾的思維。孟德爾用心血澆灌的豌豆實驗所告訴他的科學秘密，時人不能與之共識，以致被埋沒了35年之久！

豌豆的雜交實驗從1856年至1864年共進行了9年。9個寒暑的辛勤勞作，孟德爾發現了生物遺傳的基本規律，并得到了相應的數學關系式。人們分別稱他的發現為“孟德爾第一定律”（即“孟德爾遺傳分離規律”）和“孟德爾第二定律”（即“基因自由組合規律”），它們揭示了生物遺傳奧秘的基本規律。孟德爾將其研究的結果整理成論文《植物雜交試驗》發表，但仍未能引起當時學術界的重視。

用現代科學眼光分析，其原因主要有三個方面。

第一，在孟德爾《植物雜交試驗》論文發表的7年前，即1859年，達爾文的名著《物種起源》出版了。這部著作引起了科學界的興趣，幾乎全部的生物學家都轉向生物進化的討論。這一點也許對孟德爾論文的命運起了決定性的作用。

第二，當時的科學界缺乏理解孟德爾定律的思想基礎。首先，那個時代的科學思想還沒有包含孟德爾論文所提出命題的相關理論基礎：遺傳的不是個體的全貌，而是個體的性狀。其次，孟德爾論文的表達方式是全新的，他把生物學和統計學、數學結合了起來，使得同時代的生物學家很難理解論文的真正含義。

第三，有的權威出于偏見或不理解，把孟德爾的研究視為一般的雜交實驗，認為和別人做的沒有多大差別。

孟德爾晚年曾經充滿信心地對他的好友——布魯恩高等技術學院大地測量學教授尼耶塞爾說：“看吧，我的時代來到了。”這句話成為偉大的預言。直到孟德爾逝世后16年，豌豆實驗的論文正式出版后34年，他從事豌豆實驗后43年，預言才變成現實。

隨著20世紀雄雞的第一聲啼鳴，來自三個國家的三位學者同時獨立地“重新發現”孟德爾遺傳定律。1900年，是遺傳學史乃至生物科學史上劃時代的一年。從此，遺傳學進入了孟德爾時代。

今天，通過摩爾根、艾弗里、赫爾希和沃森等數代科學家的研究，已經使生物遺傳機制——這個使孟德爾魂牽夢繞的問題建立在了遺傳物質DNA的基礎之上。

隨著科學家破譯了遺傳密碼，人們對遺傳機制有了更深刻的認識?，F在，人們已經開始向控制遺傳機制、防治遺傳疾病、合成生命等更大的造福于人類的工作方向前進。然而，所有這一切都與奧古斯汀修道院那個獻身于科學的修道士的名字相連。

事件解析

1．孟德爾在進行豌豆實驗的過程中，對不同代的豌豆的性狀和數目進行了細致入微的觀察、計數和分析。運用這樣的實驗方法需要極大的耐心和嚴謹的科學態度。態度決定一切。如果沒有超人的耐心、嚴謹的科學態度，孟德爾怎么能堅持8年，最終發現了生物遺傳的基本規律，并得到了相應的數學關系式呢？

2．孟德爾選擇的實驗材料也是非?？茖W的。因為豌豆屬于具有穩定品種的自花授粉植物，容易栽種和逐一分離計數，這為他發現遺傳規律提供了有利的條件。實驗材料和試驗方法的選擇對任何科學實驗的成功與否都起著決定性的作用。為了實驗的順利進行，減少實驗過程中出現的種種干擾，在實驗之前要進行嚴謹的思考和精心的設計。

3．孟德爾實驗的成功是與他超前的思維方式和創新意識緊密聯系的。工匠創新，讓技術進步；學者創新，使學術升華；科學家創新，推動科技發展；政治家創新，促進社會民主；人民群眾創新，推動社會進步。創新之重要，不言而喻。

4．由于在那個時代缺乏相關的知識理論基礎，所以孟德爾的論文在發表之后，并沒有引起人們的重視。一個科學的研究發現是否能被大家接受，是跟一個時代科學的發展程度有關的。但是科學總是在不斷地發展，理論也在不斷地更新。在某個時代被大家廣為接受的觀點，或許以后會因為它自身的漏洞而被推翻。同樣，在一個時代不被人們接受的，或許以后會因為它的合理性而被人們廣為接受。事實證明，是金子總會發光。

5．孟德爾遺傳分離規律和基因自由組合規律的發現，開辟了遺傳學的先端。隨著科學家破譯了遺傳密碼，人們對遺傳機制有了更深刻的認識。人們已經開始向控制遺傳機制、防治遺傳疾病、合成生命等更大的造福于人類的工作方向前進。

科學思想與啟示

追求是一個充滿考驗和自我提升的過程。在追求科學的道路上，不僅能夠擴充我們的知識面，更重要的是能夠培養我們的科學素養，提高我們對科學和探索未知的興趣，培養我們堅忍的毅力和不畏艱險、勇于進取的精神。從而養成良好的科學態度和科學精神，學會科學研究的方法，逐步形成科學的世界觀和方法論。

任何一項科學研究成果的取得，都不僅需要堅忍的意志和持之以恒的探索精神，還需要嚴謹求實的科學態度和正確的研究方法。腳踏實地地追求，才能讓你不斷進步。正如孟德爾自己所說的：“不要把志向立得太高，太高近乎妄想。沒有人恥笑你，而是你自己磨滅了目標。目標可以設得近點，近了，就有百發百中的把握。標標中的，志必大成。”