身為神父卻心向科學的孤獨天才——孟德爾，竟成達爾文的終生遺憾

還記得當年的孟德爾第一定律和第二定律嗎，每次遇到下面的題目是不是都要默默掏出草稿紙出來？

幫大家複習一下當年的知識，除了Aa型，還有AaBb型、AaBbCc型等等，一般都是有規律可循的，做多了自然就記住了。

下面要才是今天要講的重點

別小看這遺傳定律，它是遺傳學的最早來源，二十世紀遺傳學與生物化學結合，並與微生物、生物物理學交叉，在1950年 代又催生了分子生物學。1970年代誕生的重組DNA 技術，全面改觀了生命科學：分子生物學深入到從醫學到農業各個領域，帶來多個學科的變革，人類遺傳學、基因組學、生物信 息學是其直接傳承。在應用上，遺傳學帶來了二十世紀綠色革命，對於解決全人類食物起了很大作用。遺傳學透過分子生物學和重組DNA 技術，也帶來了生物技術產業。

染色體

而為什麼說他是孤獨的天才呢，這得講他當時所處的背景。

孟德爾於

1865年

公佈十年來所發現的遺傳學規律，並於次年以德文在《布魯恩自然史學會雜誌》發表了論文《植物雜交的實驗》，寄出40 份論文單行本給不同科學家，其中，只有

瑞士著名植物學家、慕尼黑大學教授Nägeli

回了信。所以，40 人中Nägeli 算最重視孟德爾。孟德爾把他的研究成果、論文 都寄給了Nägeli。他們還交換了植物種子。孟德爾自己提出用山柳菊做實驗驗證豌豆中發 現的規律，得到研究山柳菊的專家Nägeli 的鼓勵。孟德爾信中說過種子少、不容易授粉、 自己時間少。1867年11 月6 日他給Nägeli 的信還說“老天讓我過度肥胖，使我不再適合 做植物園戶外工作”。他得到結果有點慢，不知情的會以為他在找藉口、磨洋工。等他把山柳菊實驗做完後，發現不符合豌豆裡面得出的規律。

豌豆

孟德爾在信中告訴Nägeli，山柳菊的結果和豌豆的矛盾，但自己還做了其他植物，紫羅蘭、茯苓、玉米和紫茉莉，發現結論和豌 豆一樣，所以山柳菊比較特殊，而自己發現的規律適用於多數植物。Nägeli 不為所動，儘管孟德爾寫過很多信告訴他辛辛苦苦做的實驗，Nägeli 發表植物學重要著作時，一字不提 孟德爾的工作。正確地解釋山柳菊結果要等到1904年，山柳菊是單性繁殖（所謂孤雌生殖）， 所以不能父本母本雜交，而遺傳規律其實和豌豆相同。

瑞士植物學家，Carl Wilhelm von Nägeli（1817-1891）

山柳菊

僅以Nägeli 的例子，還不能說孟德爾是超越時代的天才，而比較達爾文更說明問題。 1859年，達爾文發表《物種起源》提出了進化論，其核心是：“如果出現對生物生存有利 的變異， 有此特性的個體就一定會有最佳的機會在生存鬥爭中儲存下來；這些個體在強大的 遺傳原理中傾向於產生有類似特性的下一代。為簡便起見，我把這一儲存原理稱為自然選擇。” 如何遺傳是進化論的必要支柱。

英國生物學家，Charles Robert Darwin（1809-1882）

達爾文不止一次失去機會。在1877 年的《同種植物不同花型》一書中，從他總結的報春花 研究結果的表格中，我們可以看到，他用雜合體授粉時，得到顯性後代為75%，隱性為 25%， 一個完美的3：1。不過，達爾文還是沒有意識到其重要性，再次與現代遺傳學失之交臂。

根據“混合學說”，生物的性狀黑加白得到後代灰，灰加灰出現的 後代次灰，依此類推，性狀越來越單調，不存在很多可供選擇的性狀，因此沒有物競天擇的物質基礎。所以，達爾文急需遺傳學說為進化論提供解釋和支援。但是，遺傳規律在他眼皮底下溜過去了。

40年後的美國遺傳學家摩爾根（Thomas H。 Morgan，1866-1945）一開始摩爾根當年不僅不信孟德爾，也不信達爾文的進化論，還不信遺傳的染色體學說。1910年他自己發現了白眼突變果蠅的事實後，他也做了和孟德爾 一樣的交配實驗，取得資料和比例。為了解釋事實，摩爾根不得不沿著孟德爾的思路，也提出因子，也進行拼湊數字的“高階雜耍”，最後奠定了遺傳學的現代基礎。在事實面前，摩爾根不得不“出爾反爾”，因為科學真理高於個人偏見，也不會敗於俏皮話的譏笑挖苦。 Nägeli 的狹隘、達爾文的缺憾、摩爾根的態度，給孟德爾的超前程度提供了絕佳的註釋。

美國遺傳學家，Thomas H。 Morgan

孟德爾的科研之路

1822年7月20日，孟德爾出生在奧匈帝國 Silesian （現屬捷克）的德語家庭裡，孟德爾的家境並不好，父親是佃農，還是靠姐姐的支援才上完中學，他坦陳入修道院不是為了宗教信仰，而是經濟原因。進入修道院後，並於1847年25 歲成為神父，此後孟德爾積極參與學術活動。他長期研究氣象，曾任國家氣象和地磁研究所布魯恩站長，1862 年提交布魯恩地區15年氣象總結。 1861年，孟德爾在任課的中學和一百多人共同創立當地的自然史學會。他一生中參與了八個科學學會、二十六個非科學協會。他還在當地的實科中學（Brünn Realschule）教了14年低年級物理學和自然史，因而他一直以實驗物理學家自稱， 而不說是生物學家。

1868年，修道院院長去世後，孟德爾經過兩輪選舉後當選院長。他再不用教書，但其他工 作依舊繁重，他還是儘量做了研究。他用了多種植物做遺傳實驗。留下的紙片表明在去世前 三年，他還在想有關豌豆的遺傳問題。1865年到1878年，他記錄了14年的地下水位。 1870年，他加入養蜂協會，1877年報告對蜜蜂飛行和產蜜量的四年觀察。他曾研究蘋果和梨的抗病性。

1884年，因心臟病而永久地停止了心跳。

遺傳學之父，Gregor Johann Mendel （1822。7-1884。1）

今天恰逢他的生日，正如他的朋友Gustav von Niessl （1839-1919）說，孟德爾生前相信“我的時代會到來”。如你所願，遺傳學三大定律（ 分別是基因分離定律、基因自由組合定律、基因連鎖和交換定律（摩爾根在前者基礎上提出））正如牛頓三大定律在經典物理學上的位置一樣，是研究生物遺傳變異的重要法寶！

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