孟德尔的豌豆实验发现了什么?修道院花园里诞生的遗传定律
孟德尔在修道院花园里种了约两万八千株植物,发现性状会以3比1的比例重新出现。这项发现为何被忽视了三十多年,又如何在1900年被重新发现?
孟德尔的豌豆实验发现了:父母的性状并不会像颜料一样混合变淡,而是以独立的"单位"传给后代,并按照固定的比例出现。他让纯种植株彼此杂交,结果在第二代中,显性性状与隐性性状大约呈3比1的比例。 从1856年到1863年,他以豌豆为主,前后种植并检验了约两万八千株植物,研究了七种性状。 今天人们称他为"现代遗传学之父",可在他生前,几乎没有人看懂这项发现。
西里西亚的农家孩子
孟德尔于1822年7月20日出生在奥地利帝国西里西亚的海因岑多夫(今捷克的欣契采),原名约翰·孟德尔。 他家是说德语的农户,在同一片土地上耕作了至少一百三十年。少年时代的他做过园丁,还学过养蜂。 每天与植物和动物打交道的生活,悄悄培养了他细致观察的眼光。
求学与修道院
他在特罗保的文科中学读书,1840年至1843年在奥洛穆茨大学的哲学学院学习哲学和物理。 之后他进入布尔诺的奥古斯丁会圣托马斯修道院,取修道名"格雷戈尔",并于1846年12月25日被祝圣为神父。 在那个年代,修道院是贫寒青年继续求学的少数出路之一。
两次没考过的教师资格考试
出人意料的是,孟德尔在1850年和1856年两次都没有通过教师资格考试的口试。 其间从1851年起,他到维也纳大学学习,老师之一就是提出"多普勒效应"的克里斯蒂安·多普勒。 物理学训练让他习惯于"计数、求比例",这种思路后来给生物学带来了全新的视角。一个考试落榜的人,后来改写了教科书,历史有时就是这样充满反讽。
七年的豌豆花园
1856年到1863年,孟德尔在修道院的花园里持续做实验。 豌豆容易栽培,种子的形状、颜色等差异又十分明显,非常适合做杂交研究。他把纯种植株两两杂交,再一株一株地统计子代和孙代。结果发现,第一代只表现出其中一种性状,而另一种性状并没有消失,在第二代里又以大约四分之一的比例重新出现。 "隐藏的性状会被完整地传下去",这正是遗传"单位"概念的起点。
发表之后的沉默
1865年2月8日和3月8日,孟德尔在布尔诺自然科学学会上报告了这项研究,并于1866年发表论文《植物杂交实验》。 然而反响寥寥,此后三十五年里,这篇论文只被引用了大约三次。 他后来又用山柳菊做实验,却得不到豌豆那样清楚的结果;与他通信的植物学家卡尔·耐格里也没有认识到他工作的价值。
为什么当时没人看懂?
很难把原因归结为某一条,但可以想到几个背景。首先,用数字比例和概率来讨论生物,对当时的博物学家来说相当陌生;其次,他发表论文的是一个地方性的小学会,读到会刊的研究者本来就不多;再者,能够解释遗传"单位"位于细胞何处的染色体知识,当时也还不成熟。一个正确的答案,如果周围的人还没准备好接受,也可能被搁置很久。学外语时我们也常有这种体会:老师多年前说的一句话,直到某天才突然明白它的意思。
院长生涯与去世
1860年代末,孟德尔当选为修道院院长,不同段落分别记为1867年或1868年。 院务越来越繁忙,留给科学研究的时间也越来越少。1884年1月6日,他因慢性肾炎在布尔诺去世,享年61岁;他去世后,继任院长烧毁了他的文稿。
1900年的"重新发现"
转机出现在1900年。雨果·德弗里斯和卡尔·科伦斯等人各自独立地验证了孟德尔的结论,现代遗传学由此开端;过去也有人把埃里希·冯·切尔马克算作重新发现者之一,但这一说法如今已不被接受。 1936年,统计学家费希尔曾质疑孟德尔的数据"好得过头",但后来的研究者驳回了这一统计学上的批评。
跟孟德尔学中文表达
| 表达 | 意思 | 例句 |
|---|---|---|
| 一丝不苟 | 做事认真,连细节都不马虎 | 他一丝不苟地数着每一株豌豆。 |
| 默默无闻 | 不被人知道 | 这篇论文默默无闻了三十多年。 |
| 重见天日 | 重新被人看到、认识 | 1900年,他的研究终于重见天日。 |
| 持之以恒 | 长期坚持下去 | 学语言也需要持之以恒。 |
| 超前 | 走在时代前面 | 孟德尔的想法太超前了。 |
练习: 用"一丝不苟"和"持之以恒"各造一个句子,描述你学习外语的一个习惯。