购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第一章
基因、怪人和DNA:生物如何将性状遗传给孩子?

寒流与烈焰、冰霜与地狱、火与冰。最早在遗传学领域做出重大发现的两位科学家有很多共通之处——特别是他们都默默无闻地死去,几乎没有人哀悼,许多人轻松地忘记了他们。但是,一个人的遗物焚于烈火,另一个人的遗物毁于冰封。

大火发生在1884年冬天,地点是今天捷克共和国境内的一座修道院。那年1月,修道士们花了一整天时间,清空了已故院长格雷戈尔·孟德尔(Gregor Mendel)的办公室,无情地清理了他的文件,把所有东西投进院子里的篝火中。孟德尔热情能干,晚年却成为修道院的尴尬人物、政府的调查对象、报纸上的小道消息,甚至还与当地治安官对峙(孟德尔赢了)。没有亲属取走孟德尔的东西,所以和烧灼伤口的原因一样,修道士们烧掉了他的文件——消毒,也消除尴尬。没有关于那些文件是什么的记录,其中有成捆的纸,或一本封面朴素的实验室笔记,因为许久不翻动而蒙着灰尘。泛黄的纸页上应该画满了豌豆植物的草图和数字表格(孟德尔喜欢数字),它们在焚烧时并不会比其他纸张产生更多烟雾和灰烬。但是,在多年前孟德尔建造温室的地方焚毁这些文件,也焚毁了发现基因的唯一原始记录。

寒流也发生在1884年冬天——之前的许多冬天和之后的几个冬天都是如此。约翰内斯·弗雷德里希·米歇尔(JohannesFriedrich Miescher)是瑞士一位普通生理学教授,当时正在研究鲑鱼。他还有其他项目,但是他沉迷于多年前从鲑鱼精液中提取的一种柔软的灰色物质。为了避免这些脆弱的精子在空气中死亡,米歇尔不得不打开窗户,用传统的方法把实验室“冷藏”起来,而自己也日复一日地忍受着瑞士的寒冬。做成任何工作都需要超人的专注力,这是一种资本,即使轻视米歇尔的人也会承认他有这种资本(在他职业生涯早期,一天下午,朋友们不得不从实验室的长凳上把他拉起来出席他自己的婚礼,因为他忘记了)。虽然如此努力,但米歇尔没有什么成就——他一生的科学成果寥寥无几。然而,他还是开着窗户,年复一年冻得发抖。他知道这相当于慢性自杀,但还是没有弄清楚这种浑浊的灰色物质——DNA。

DNA和基因,基因和DNA。如今,这两个词有相同的含义。大脑会迅速把它们联系在一起,就像吉尔伯特和萨利文,或者沃森和克里克 [5] 。因此,19世纪60年代,在欧洲中部德语区相距仅400英里的两个地方,米歇尔和孟德尔几乎同时发现了DNA和基因,这似乎是巧合,但又不仅仅是巧合,更像是命中注定。

但是,要理解DNA和基因究竟是什么,必须把这两个词区分开。它们是不一样的,从来都不一样。DNA是一种物质,是能粘在你手上的化学物质。基因也有物理性质,事实上,它是由长链DNA构成的。但在某些方面,最好把基因看成概念,而非物质。基因实际上是一种信息,更像故事,而DNA是故事的语言。DNA和基因结合形成更大的结构——染色体。染色体是写满了DNA的书卷,容纳了生物的大多数基因。染色体处于细胞核中,细胞核就像一座图书馆,里面装满了运行整个身体的指令。

对于遗传学和遗传本身,这两种结构扮演着重要的角色,它们几乎是在19世纪同时被发现的,但在之后的近一个世纪,没有人把它们联系起来,两位发现者都默默无闻地去世了。生物学家最终如何把基因和DNA联系在一起,这是遗传学的第一部史诗。即使在今天,改善基因和DNA之间关系的努力也推动着遗传学的发展。

005-1

在孟德尔和米歇尔开始研究的时候,民间理论主导着大多数人对遗传的思考——有些理论令人捧腹,有些匪夷所思,还有些相当巧妙。关于我们为何遗传了不同的性状,几个世纪以来,人们的观点受到了这些民间理论的极大影响。

众所周知,孩子在某种程度上像父母。红发、秃头、精神错乱、下巴后缩,甚至六指都可以在家族谱系图上追溯。而童话故事——那些集体无意识的编撰者——经常让一些可怜人成为拥有王室血统的“真正的”王子(公主)——血统有极其重要的生物学意义,衣衫褴褛或者化身青蛙都不能玷污这一点。

这基本上是常识,但性状究竟是如何代代相传的?即使最聪明的学者也为这种遗传机制感到困惑。遗传过程的变幻莫测产生了许多更令人困惑的理论,甚至一直延续到19世纪。“母性印记”(maternal impression)是流传很广的民间理论,它认为如果孕妇看到了一些可怕的东西或者遭受强烈的情绪波动,就会给她的孩子留下“伤疤”。一个女人在怀孕时非常想吃草莓却没有吃到,她生下的孩子就长满了草莓形状的红斑。想吃培根的也一样。另一个女人的头碰到了一袋煤,她孩子的头发有一半是黑色的,而另一半是其他颜色。还有更可怕的:17世纪的医生报告说,那不勒斯的一名妇女在被海怪惊吓后,生了一个满身鳞片的儿子,他只吃鱼,身上散发着鱼腥味。在主教讲的警世故事中,一个女人穿着全套戏服在后台勾引她的演员丈夫。丈夫扮演的是梅菲斯特 [6] ,他们生下的孩子长着蹄和角。独臂的乞丐吓唬了一个女人,结果她的孩子只有一只胳膊。孕妇离开拥挤的街道去教堂墓地小便,必然会生下尿床的孩子。把柴火放在围裙里,穿在隆起的肚子上,会生出阳具硕大的男孩。关于母性印记,唯一值得高兴的记录是关于18世纪90年代一位巴黎爱国妇女,她儿子胸前有一块胎记,形状像弗里吉亚无边便帽——有软帽尖的精灵帽。新成立的法兰西共和国把弗里吉亚无边便帽视为自由的象征,所以政府欣然奖励了她终身养老金。

大多数民间传说与宗教信仰交织在一起,人们自然而然地把严重的先天缺陷——独眼、体外心脏、浑身长毛——解释为《圣经》中关于罪孽、愤怒和神圣正义的警告。17世纪80年代有个例子,苏格兰一个名叫贝尔的残忍执法官逮捕了两名女性宗教异见者,把她们绑在岸边的柱子上,让潮水吞没她们。贝尔还通过嘲笑进一步侮辱了这两个女人,然后亲手淹死了其中更顽固的年轻女人。后来每次有人问起这场谋杀,贝尔总是大笑着说,那两个女人现在一定玩得很高兴,在螃蟹中间跑来跑去。但笑料是贝尔自己:结婚后,他的几个孩子在出生时就有严重的缺陷,两只前臂扭曲,像可怕的蟹钳。事实证明,这种症状有很强的遗传能力,孙辈和曾孙辈都受到影响,直到第三代和第四代。不需要是《圣经》学者就可以看出,父亲不义行为的罪孽已经降临到孩子身上(直到1900年,苏格兰还会突然出现这种病例)。

如果说“母性印记”强调环境影响,那么其他遗传理论则带有强烈的先天色彩。“先成说”起源于中世纪炼金术士对创造侏儒的追求——侏儒就是微型的,甚至微观的人类。侏儒是生物学的魔法石,创造侏儒就表明炼金术士拥有神的力量(创造过程有些不体面,其中一种配方是把精子、马粪和尿液放在南瓜中发酵6周)。17世纪末,一些原科学家 [7] 窃取了侏儒的想法,认为女性的每个卵细胞中肯定都有一个侏儒。这巧妙地解决了一个问题:在看上去已经死亡的物质中,活胚胎是如何产生的?根据“先成说”者的理论,“自然发生说” [8] 是不必要的:侏儒婴儿确实是预先形成的,只需要一个诱因让它生长,比如精子。这种想法只有一个问题:正如批评者指出的,它会导致无限的回溯,女人必须把她未来的所有孩子、孩子的孩子,以及孩子的孩子的孩子,像俄罗斯套娃一样塞进自己的身体。事实上,“卵源学说”(ovism)的拥护者只能如此推断:上帝在第一天(更准确地说,是“创世记”的第六天)就把全部人类塞进了夏娃的卵巢。“精源论者”(spermist)的说法更糟糕——亚当肯定是把全部人类塞进他更小的精子里。甚至在最早的显微镜诞生之后,几个精源论者自欺欺人地说看到微小的人类在精液里上下浮动。卵源学说和精源论(spermism)都有人相信,部分原因是它们都解释了“原罪”:亚当和夏娃被逐出伊甸园时,我们都在他们体内,因此都有了污点。但精源论也带来了神学上的困境——男性每次射精时,都有无数未受洗的灵魂死去,这些灵魂会发生什么?

无论这些理论多么富有诗意或者多么淫秽,在米歇尔的时代,生物学家嘲笑它们是无稽之谈。他们希望从科学中剔除那些荒野怪谈和模糊的“生命力论” [9] ,把所有的遗传和发育理论建立在化学的基础上。

米歇尔原本无意加入这场解释生命的运动。年轻的时候,他在家乡瑞士接受了医学培训——他家里人从事这个行业。但童年时的伤寒感染使他听力下降,无法使用听诊器,也听不清病人在床边的抱怨。米歇尔的父亲是著名的妇科医生,建议他从事研究工作。所以在1868年,年轻的米歇尔搬进了生物化学家菲利克斯·霍普-赛勒(Felix Hoppe-Seyler)位于德国蒂宾根的实验室。霍普-赛勒的实验室设在一座令人惊叹的中世纪城堡中,但位置是地下室的皇家洗衣房,他在隔壁的旧厨房里给米歇尔找了个地方。

霍普-赛勒想给人类血细胞中存在的化学物质分类。他已经研究过红细胞,所以把白细胞分配给米歇尔——这对米歇尔来说是非常幸运的,因为白细胞内部有一个叫“细胞核”的微小内囊(红细胞没有细胞核)。当时,大多数科学家忽略了细胞核(因为没有任何已知功能),相当合理地把注意力放在了细胞质上:黏稠的细胞质构成了细胞的大部分体积。不过,分析未知事物的机会吸引了米歇尔。

为了研究细胞核,米歇尔需要稳定的白细胞供应,所以他找到了当地一家医院。据说这家医院专门收治在战场上截肢或经历了其他不幸的退伍军人。无论如何,这家医院确实住着很多慢性病人。医院的一名护理员每天收集浸满脓液的绷带,把发黄的破布交给米歇尔。这些脓液在空气中经常变得黏稠,米歇尔不得不闻每一块化脓的布,然后丢掉已经腐烂的(大部分都腐烂了),剩下的“新鲜”脓液中则有活的白细胞。

为了成功——事实上,他也怀疑自己的才能——米歇尔全身心地投入到细胞核的研究中,仿佛不知疲惫地工作就能弥补所有短处。一位同事后来形容他“被恶魔驱使”,每天都会接触各种各样的化学物质。但如果没有这种专注,他很可能就没有后来的发现,因为细胞核内的关键物质非常难以捉摸。米歇尔首先用温酒精清洗脓液,然后用从猪胃中提取的酸液来溶解细胞膜,这样能分离出一种灰白色的糊状物。他以为这是蛋白质,并通过测试验证自己的猜测。但这种糊状物能抵抗蛋白质消化,而且不同于任何已知蛋白质,它不溶于盐水、沸醋或稀盐酸。所以他尝试了元素分析——把它烧焦,直至分解。他得到了预料中的元素,碳、氢、氧和氮,却也发现了3%的磷——蛋白质中没有的元素。他确信自己发现了一种独特的物质,并命名为“核素”(nuclein)——后来科学家称之为“脱氧核糖核酸”(deoxyribonucleic acid),也就是DNA。

023-1

弗雷德里希·米歇尔(小图)在这个实验室里发现了DNA,该实验室位于德国蒂宾根一座城堡的地下室,是一间翻修的厨房(蒂宾根大学图书馆)

米歇尔花了一年时间完善这项工作。1869年秋天,他来到皇家洗衣房,向霍普-赛勒展示他的成果。这位年长的科学家不但没有兴奋,反而皱起了眉头,对细胞中是否含有某种特殊的、非蛋白质的物质表示怀疑,一定是米歇尔弄错了。米歇尔表示反对,但霍普-赛勒坚持重复这个年轻人的实验——一个步骤接一个步骤,一块绷带接一块绷带——最后才允许他发表论文。霍普-赛勒的傲慢态度挫伤了米歇尔的信心(他再也没有这么高效地工作过)。霍普-赛勒又研究了两年,证明了米歇尔是正确的,但他仍然为米歇尔的论文写了一篇傲慢的评论,并拐弯抹角地称赞米歇尔“增进了我们对脓液……的理解”。尽管如此,1871年,米歇尔还是获得了发现DNA的荣誉。

一些类似的发现更清楚地解释了米歇尔发现的分子。最重要的是,霍普-赛勒的一个德国学生确定,“核素”由许多更小的分子构成。这些物质包括磷酸盐、糖(与之同名的“脱氧核糖”),以及现在被称为核酸“碱基”的四种环状化学物质——腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶。但是,没有人知道这些部件的组合方式。由于这种混乱,DNA变得更加奇异和难以捉摸。

[现在,科学家知道了这些部件构成DNA的方式。DNA分子形成双螺旋结构,像被拧成螺旋的梯子。梯子的腿是由交替的磷酸盐和糖组成的链,中间的横杆是最重要的部分,每个横杆都由两个核酸碱基构成,这些碱基以特定的方式配对:腺嘌呤A与胸腺嘧啶T结合;胞嘧啶C与鸟嘌呤G结合(为了方便,可以记为:有弧度的字母C和G成对结合,有棱角的字母A和T成对结合)。]

与此同时,DNA的声誉也因其他发现而得到提升。19世纪后期的科学家认定,细胞一分为二时,会小心翼翼地分配染色体。这说明染色体很重要,否则细胞不会如此费力。另外一些科学家认为染色体完整无缺地从父母传递给孩子。还有一位德国化学家发现,染色体主要是由DNA构成的。根据这一系列发现——需要一点想象力才能勾勒出线条并看到更大的图景,少数几名科学家意识到,DNA可能在遗传中起到直接作用。核素吸引着人们的注意。

当核素成为众人追捧的研究对象时,只能说米歇尔很幸运,但除此之外,他的事业停滞不前。在蒂宾根工作一段时间后,他搬回了家乡巴塞尔,但新研究所拒绝给他一间自己的实验室——他只有公共休息室的一个角落,被迫在旧走廊里进行化学分析(城堡里的厨房突然变得很不错)。他的新工作还需要教书。米歇尔非常孤僻,甚至冷淡——只要在人群中他就会不自在。尽管在课堂上很努力,但事实证明他的教学是一场灾难:学生们记得,他“没有安全感,坐立不安……近视……很难理解,十分烦躁”。我们喜欢把科学英雄想象成充满活力的人物,但米歇尔甚至缺乏最基本的魅力。

糟糕的教学进一步打击了他的自信,于是米歇尔重新投身于研究。米歇尔执着于一位观察者所说的“检查令人反感的液体”,把对DNA的热忱从脓液转移到了精液。精液中的精子基本上是顶部带有核素的“导弹”,提供了大量DNA,而没有太多无关的细胞质。每年秋冬,米歇尔的大学附近的莱茵河里,鲑鱼成群结队,方便他获得精子。在产卵季节,鲑鱼的睾丸会变得像肿瘤一样,比正常情况大20倍,通常每个睾丸超过1磅。为了获得鲑鱼精子,米歇尔会在办公室的窗户上挂一根钓鱼线,通过粗棉布挤压鲑鱼的“成熟”睾丸,从而捕获数以百万计的“小游泳运动员”。这种方法的缺点是,鲑鱼的精子在任何接近舒适的温度下都会变质。所以米歇尔必须在黎明前的寒冷时分来到工作台前,打开窗户,把温度降至35华氏度左右再开始工作。由于预算有限,实验室的玻璃器皿破碎时,他不得不偷妻子的精美瓷器来完成实验。

通过这项工作,以及他同事对其他细胞的研究,米歇尔得出结论:所有细胞核都含有DNA。事实上,由于细胞核有不同的大小和形状,他提议重新定义细胞核,更严格地将其定义为“DNA的容器”。虽然米歇尔并不贪图名声,但这可能是他最后一次争取荣誉。DNA有可能仍然被证明是不重要的,但在这种情况下,他至少可以弄清楚神秘的细胞核有什么作用。可事实并非如此,我们现在知道,米歇尔对细胞核的定义在很大程度上是正确的,但由于没有足够的证据,米歇尔也承认自己的建议并不成熟,所以其他科学家对此犹豫不决。即便他们认同这一点,也不会认同米歇尔的下一个对他自己有利的说法:DNA影响遗传。米歇尔不知道如何影响,所以也无济于事。和当时的许多科学家一样,他不相信精子把某种物质注入卵子,部分原因是他认为卵子已经包含了生命所需的全部成分(类似于侏儒的说法)。相反,他认为精子核素的作用是化学除颤和启动卵子。不幸的是,米歇尔没有时间去探究和捍卫这些观点。他还是要教课,瑞士政府丢给他“吃力不讨好又单调乏味”的工作,比如为监狱和小学的营养状况撰写报告。在瑞士的寒冬中长年累月地开着窗户工作损害了他的健康,他患上了肺结核,最终完全放弃了DNA研究。

与此同时,其他科学家对DNA的怀疑开始在他们的头脑中固化成强烈的对立。更糟糕的是,科学家发现除了磷酸盐-糖主链和A、C、G、T碱基之外,染色体中还有更多成分。染色体也含有蛋白质,这似乎更有可能解释化学遗传。这是因为蛋白质由20种不同的亚基(名为“氨基酸”)组成。每一个亚基都可以作为一个书写化学指令的“字母”,这些字母组合的多样性足以解释令人眼花缭乱的生命多样性。相比之下,DNA中的A、C、G、T显得过于单调和简单,四个字母的表达力非常有限。因此,大多数科学家认为DNA为细胞储存磷,仅此而已。

遗憾的是,连米歇尔也开始怀疑DNA中是否有足够的字母多样性。他也开始研究蛋白质遗传,并提出了一种理论,即蛋白质通过不同角度的分子臂和分支来编码信息——一种化学信号。然而,精子如何将这些信息传递给卵子仍是未知,这加深了米歇尔的困惑。晚年时他再次提到DNA,依旧认为DNA可能在遗传中起了作用。但进展十分缓慢,部分是因为他不得不花越来越多的时间待在阿尔卑斯山的肺结核疗养院。他还没有研究出任何结果,就在1895年感染了肺炎,不久就去世了。

后来的研究继续削弱了米歇尔的观点:即便是染色体控制遗传,但实际上含有信息的是染色体中的蛋白质,而非DNA。米歇尔死后,他的叔叔——也是一位科学家——把米歇尔的信件和论文编辑成一本“文集”,类似于某种“散文集”。他的叔叔在这本书的前言中写道:“米歇尔和他的成果不会消亡,相反,它会成长,米歇尔的发现和思想将萌生出丰硕的未来。”说得很好,但这肯定是一厢情愿:米歇尔的讣告中几乎没有提及与核素相关的研究,和米歇尔本人一样,DNA似乎一点都不重要。

005-1

米歇尔去世时,至少在科学界很有名。而格雷戈尔·孟德尔在世时,只能靠丑闻出名。

孟德尔承认,他之所以成为奥斯定会的修士,不是因为某种虔诚的冲动,而是因为修道会可以为他支付账单,包括他的大学学费。作为农民的儿子,他之所以上得起小学,完全是因为他叔叔创办了那所小学,而能上高中,也是因为他姐姐牺牲了一部分嫁妆。在教会的资助下,孟德尔进入维也纳大学学习科学,他的老师、多普勒效应的发现者克里斯蒂安·多普勒(Christian Doppler)教他设计实验(多普勒最初拒绝了孟德尔的申请,可能是因为孟德尔经常在考试时精神崩溃)。

孟德尔所在的圣托马斯修道院的院长支持孟德尔研究科学和统计学,部分是出于金钱方面的考虑:院长认为,科学养殖和耕种可以培育出更优质的绵羊、果树和葡萄,帮修道院摆脱债务。但孟德尔也有时间发展其他兴趣。多年来,他记录太阳黑子、追踪龙卷风、管理满是蜜蜂的蜂房(尽管他养的一种蜜蜂因为生性暴躁且好斗而不得不被消灭),并与人共同创立了奥地利气象学会。

19世纪60年代初,米歇尔还没有从医学院进入实验室,孟德尔就已经在圣托马斯修道院的苗圃里开始了一些看上去很简单的豌豆实验。除了喜欢豌豆的味道和想要稳定的供应,他选择豌豆主要是因为豌豆简化了实验。蜜蜂和风都不能给他的豌豆花授粉,所以他可以控制哪些植株与哪些植株交配。他也很看重豌豆的“二元性”——非此即彼的性质:植物的茎要么高,要么矮;豆荚要么是绿色,要么是黄色;豌豆粒要么褶皱,要么光滑。不存在中间状态。事实上,孟德尔得到的第一个重要结论是,在二元性状中,一些性状相对于另一些性状是显性性状。例如,如果让纯种的绿色豌豆植株和纯种的黄色豌豆植株杂交,产生的后代只有黄色豌豆:黄色是显性性状。但更重要的是,绿色性状并没有消失。当孟德尔将第二代黄色豌豆植株杂交时,会出现几株“隐性”的绿色豌豆——每有三株显性黄色豌豆就有一株“隐性”绿色豌豆。对于其他性状,3∶1的比率 [10] (1) 仍然适用。

同样重要的是,孟德尔得出结论,一种显性性状或隐性性状并不影响另一种性状的显性与否——每种性状都是独立的。例如,尽管高茎相对于矮茎是显性性状,但隐性的矮茎植株仍然可以长出显性的黄色豌豆,或者高茎植株也可以长出隐性的绿色豌豆。事实上,在他研究的7组性状中——光滑的豌豆粒(显性)和褶皱的豌豆粒(隐性),紫色的花(显性)和白色的花(隐性),每一组性状的遗传都独立于其他性状。

在其他注重遗传的园艺家失败的地方,孟德尔却取得了成功,就是因为对独立性状的关注。如果孟德尔要一下子描述出一株植物及其亲本植物的整体相似性,就有太多性状需要考虑。在这种情况下,植株似乎是双亲令人迷惑的拼贴画(查尔斯·达尔文也种豌豆,并做过豌豆实验,他之所以没成功,部分就是这个原因)。但是,孟德尔每次只关注一种性状,就能发现每种性状一定是由独立的遗传因子控制。孟德尔发现了如今被称为“基因”的独立遗传因子——尽管他自己从来没有使用过这个词。孟德尔的豌豆在生物学上相当于牛顿的苹果。

除了定性的发现,孟德尔还为遗传学建立了坚实的定量基础。他很喜欢气象学的统计方法,即把每天的晴雨表和温度计读数转化为综合的气候数据。他把同样的方法引入培育,根据个体植株的状况总结出普遍的遗传规律。事实上,有个流传了近一个世纪的谣言,说孟德尔失去了理智,为了追求完美数据而弄虚作假。

如果抛1 000次硬币,会得到大约500次正面和500次反面,但不太可能出现恰好500次,因为每次抛硬币都是独立且随机的。同样,由于随机偏差,实验数据总是比理论预测偏高或者偏低。因此,孟德尔获得的高茎植株和矮茎植株的比率应该只是大约3∶1(其他任何性状都是如此)。但孟德尔声称,在数千株豌豆植株中,有一些的比率几乎是完美的3∶1,这个说法引起了现代遗传学家的怀疑。后来的一位事实核查员计算出,孟德尔诚实公布自己结果的可能性微乎其微(除此之外,他在分类账和气象实验中的数值精度也值得怀疑)。多年来,许多历史学家一直为孟德尔辩护,或者认为他只是无意识地篡改了数据——当时记录数据的标准和现在不一样(一位支持者甚至凭空捏造了一名过分热心的园艺助理,他知道孟德尔想要的数字,所以偷偷扔掉了一些植株来取悦雇主)。孟德尔的原始实验笔记在他死后被烧毁了,所以我们无法确定他是否篡改了记录。但说实话,如果孟德尔真是个骗子,那就更了不起了:这意味着他在没有任何实际证据的情况下,仅凭直觉就得到了答案——遗传学的3∶1黄金比率。所谓的虚假数据可能只是这位修士的一种策略,用于理解真实世界中变幻莫测的实验结果,他让自己的数据更有说服力,这样其他人就能看到他通过上帝的启示而了解的真相。

无论如何,孟德尔在世时,没人怀疑他作弊——部分是因为没人注意到这一点。1865年,他在会议上朗读了关于豌豆遗传的论文,一位历史学家指出:“他的听众对他的态度就像人们面对不感兴趣的数学的态度:没有讨论,也没有提问。”孟德尔几乎不必为此费心,他在1866年发表了研究结果,得到的同样是沉默。

孟德尔继续工作了几年,但在1868年,修道院选他当院长,他基本上失去了继续提高科学声誉的机会。孟德尔此前从未管理过任何东西,有很多东西要学,而管理圣托马斯修道院的日常工作让他头疼不已,也挤占了他从事园艺的闲暇时间。此外,作为负责人有额外的津贴,比如丰富的食物和雪茄(孟德尔每天抽20支雪茄,变得很胖,休息时的脉搏有时超过每分钟120次),这使他变得迟钝,无法享受在花园和温室中的乐趣。后来的一位访客确实记得孟德尔院长带他在花园里散步,高兴地指给他看盛开的花朵和成熟的梨子,但一提到花园里的实验,孟德尔就顾左右而言他,似乎很尴尬。(当被问到他如何只种出高茎豌豆时,孟德尔提出异议:“这只是小把戏,但背后有很长的故事,需要很长时间才能讲清楚。”)

孟德尔浪费了越来越多的时间在争论政治问题上,特别是政教分离的问题,所以他的科学事业一落千丈(完全不同于米歇尔的冷淡,孟德尔可能是充满激情的人,即使这一点在他的科学工作中体现得并不明显)。孟德尔几乎是唯一一个支持自由主义政治的天主教修道院院长,但在1874年,统治奥地利的自由派背叛了他,取消了修道院的免税待遇。政府要求圣托马斯修道院每年支付7 300荷兰盾,是修道院估值的10%。背叛让孟德尔很愤怒,他支付了部分款项,但拒绝付剩下的部分。为此,政府没收了圣托马斯修道院的农场,甚至派了一名治安官查封修道院内的资产。孟德尔穿着全套神父服装,在大门外盯着他的死对头,看他敢不敢从口袋里掏出钥匙,治安官只能空手而归。

但总的来说,想要撤销这项新法律,孟德尔无计可施。他甚至变得有点古怪,要求赔偿损失收入的利息,并就教会税收的晦涩之处给立法者写了很长的信。一位律师叹道,孟德尔“疑神疑鬼,(感觉)自己周围全是敌人、叛徒和阴谋者”。“孟德尔事件”确实让这位昔日的科学家在维也纳声名远扬,或者说声名狼藉。这也让圣托马斯修道院的新院长确信,应该在孟德尔死后焚烧他的文件,从而结束争议,挽回修道院的名誉。描述豌豆实验的笔记本成了附带的牺牲品。

在政教矛盾后不久,1884年,孟德尔去世了。护士发现他躺在沙发上,身体僵直,心脏和肾脏衰竭。我们之所以知道这一点,是因为孟德尔害怕被活埋,早就要求在下葬前验尸。但在某种意义上,孟德尔对“活埋”的担忧是有先见之明的。在他死后35年,只有11位科学家引用了他那篇如今成为经典的论文。而这些科学家(主要是农业科学家)感兴趣的是他培育豌豆的过程,而不是关于遗传的一般陈述。科学家确实“活埋”了孟德尔的理论。

但一直以来,生物学家关于细胞的发现都支持了孟德尔的观点——遗憾的是,他们自己并不知道。最重要的是,他们发现了后代之间性状的明显比率,并确定了染色体以离散的形式传递遗传信息,就像孟德尔发现的离散性状一样。因此,1900年前后,三位生物学家搜寻脚注时,都各自发现了这篇豌豆论文,并意识到它与自己的工作非常相似。所以他们决定复活这位修道士。

据说,孟德尔曾经向一位同事发誓“我的时代会到来的”。确实,真的来了。1900年之后,“孟德尔主义”在狂热的意识形态推动下迅速扩张,开始与查尔斯·达尔文的自然选择理论争夺“最杰出的生物学理论”的宝座。事实上,许多遗传学家认为达尔文主义和孟德尔主义是互斥的——有些人甚至把达尔文放逐到弗雷德里希·米歇尔所熟悉的历史无名角落。 cFXsaRo7i0BxuNhlBrrnRHxaHWY+j1Zmi+8vJCCwmZxRvd4N0bRUG3bXO95OZzPB

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×