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种豌豆29000株得出遗传学定律,成果却被埋没35年

2022-11-29 11:09:29     来源:IT之家  阅读量:11305   

如果达尔文不是职业科学家,没有任何大学或科研机构的背景,他的科学成就是靠他的旅行,资料收集,父亲的遗产,然后是他的皇家学会会员身份支撑的。

与达尔文相比,格雷格·孟德尔完全是个业余爱好者担任中学教师,但未通过资格考试,作为一名神学院的牧师,他在业余时间研究生物学,选择的研究方向与达尔文相反这些因素注定了他会孤独,会遭受挫折

如果他能有什么头衔,或者给自己什么头衔,也许达尔文收到他的信后会打开来读未来的情况可能会完全不同可惜,他也错过了这个机会在他的一生中,孟德尔的成就没有得到承认他本人并不是任何学术团体的成员,但他的成就开辟了生物学的一个新领域——遗传学,为生物学的发展奠定了又一个重要基石在当代遗传学的研究中,经常会提到格雷格·孟德尔这个名字,他是公认的现代遗传学之父

格里门德尔

在修道院里,孟德尔找到了一块可以自由耕种的土地,开始了豌豆杂交实验他创造性地采用严格的筛选方法,从33个不同品系中选出22种豌豆

从1856年到1863年的八年间,总共种植了29 000粒豌豆他不厌其烦地记录豌豆种子,豆荚,叶子,茎和花在生长过程中的细微差别经过仔细筛选,确定了12 835株植物,并发现了一些有趣的现象当黄色种子的豌豆植物与绿色种子的豌豆植物杂交时,它们的后代总是黄色的,但下一代的绿色繁殖比例是1:3他还注意到豌豆种子的形状,三角形和圆形豌豆苗的开花,花的位置,豆荚的形状和颜色都不一样通过杂化,上述性质也表现出类似的规律

孟德尔种植豌豆的地方。

为了解释这一发现,孟德尔引入了两个重要概念,即隐性因素和显性因素据他统计,纯隐性表现的概率是四分之一,两个季度是混合,另一个季度是纯显性经过近10年的一系列实验,孟德尔得到了两个结论,成为遗传学的两个重要定律,即分离现象和自由组合定律后人把这两条定律称为孟德尔遗传定律

日前,孟德尔在布尔诺自然科学学会宣读了他的研究成果次年,孟德尔的论文《植物杂交实验》发表在《布尔诺自然历史学会杂志》上他集资印出12本单行本和40本样本,寄给世界各大图书馆和一些国际知名学者他的研究成果被收入《大英百科全书》在当时,这部百科全书是科学思想的记录,具有很高的学术地位这个机会让孟德尔的光辉思想得以保存,一旦时机成熟,人们会很容易重新发现它届时,遗传学这一由孟德尔开创的生物学研究新领域将遍地开花

但在当时,孟德尔的思想因为不具备被接受的条件而受到学术界的普遍冷落在收到孟德尔单曲的人中,只有慕尼黑大学著名植物学家Karlwilhelm Negri回复了他,更多的人甚至没有打开邮件孟德尔给内格里写了回信,告诉了他所有的成就不幸的是,内格里在1867年2月25日的回信中傲慢地指责他,称他的实验远未结束,而只是开始并错误地建议孟德尔用垂柳做实验

菊花是孤雌生殖,根本无法完成雌雄亲本的杂交实验结果自然不可能和孟德尔之前的实验一致这个错误的判断结果成了他反对孟德尔的借口在他1884年后发表的大部分作品中,内里都没有提到孟德尔的工作俄罗斯的施马尔豪森在自己的著作中正确地阐述了孟德尔的创造性发现,但在该书的德文译本中删除了这一重要段落霍夫曼在专著中也多次提到孟德尔的发现,但都是孟德尔研究成果的细节

孟德尔的冷遇是多种因素造成的首先,他在达尔文成功的光环下找到了自己的路当时是一个以进化论为主导的时代虽然达尔文的《物种起源》在1859年首次出版时遇到了各种各样的阻碍,但很快,生物进化论就迅速成为生物学研究的课题当时生物学家更重视生物变化中的进化因素,而不是保持物种稳定的遗传因素孟德尔关于遗传因素的独特概念和特殊想法,使他脱离了当时的学术主流

此外,孟德尔的研究方法是独一无二的以达尔文为代表的一代生物学研究者靠的是观察和定性研究,而孟德尔创立的是基于系统的实验进行定量分析,制定数学模型,然后通过逻辑推理得出结论这套科学方法远在当时达尔文和生物研究的水平之上,让当时的业内资深人士感到不适

在孟德尔的拒绝中,学术生态环境也是一大因素注重资格和权威形成壁垒,使得业余科学在当时的生态环境中缺乏立足之地和发声之地在上述因素下,达尔文等人在收到孟德尔的单行本后,只看了一下目录就放在一边,甚至没有翻开正文的书页

可是,这个改变了人类命运的人却吃了很多苦他是布尔诺修道院的修士除了以慈善的名义在一所中学做兼职老师,他唯一的工作就是做植物杂交实验他把自己一生的成果视为被当时大多数人所忽视

孟德尔去世时,他曾经的朋友在当天的《布尔诺日报》上刊登了讣告,称他的去世让穷人失去了一位捐助者,让人类失去了一位高尚的人,一位热心自然科学的推动者,一位模范牧师人们没有意识到这是一个改写历史的人

直到1900年,孟德尔去世16年后,几位科学家才发现孟德尔定律那时,距离孟德尔发表他的遗传定律已经过去了34年这些科学家是荷兰的德弗里斯,德国的柯林斯,奥地利的施马克和斯皮尔曼他们利用现代遗传技术独立证实了孟德尔的遗传成就

1933年,遗传学家和植物学家柯林斯说:我以为我们有了一些新发现,但后来我突然意识到,这是早在60年前格雷格·孟德尔发现的结果他的实验不仅与我和德弗里斯多年来所做的实验完全相同,而且早在1866年就给出了相同的解释

孟德尔选择的人生道路注定没有功利的回报相反,他吃了很多苦为了这个事业,需要选择大样本进行连续杂交实验,他尽力了他两次参加教师资格证考试,都因缺乏正规的科学训练而被考官否定他被选为修道院院长,但由于他反对政府的税收政策,他在政治上碰壁了他不是没有天赋,只是因为他选择的道路,退化了其他功能

在实验中,他一直一丝不苟他7年来尝试了30多种豌豆,授粉数百次,记录数千次努力换来了一个很关键的结果,但是我们得到的却是没法报这一切都是有信仰支撑的他曾说:我做科学研究,这给了我极大的满足感我坚信,在不久的将来,全世界都会意识到这一成果的价值

孟德尔的肖像

孟德尔晚年过着孤独的生活日前,他因肾炎去世,享年61岁在他生命的最后,当他得知两性细胞的染色体在成熟时减半时,他松了一口气,因为他的遗传定律终于被强有力地证明了

孟德尔是对的他期待的时刻已经到来在完成了29 000次无聊的杂交育种实验,发现了遗传规律的重要规律,发表了他的成果,被人忽视了35年之后,全世界终于意识到了他的成果的价值

1950年,遗传学和生物化学的结合诞生了分子生物学,随后DNA技术的诞生,促进了生命科学,人类遗传学,基因组学,生物信息学等学科的产生这些绚丽的成果正是因为遗传学这门基础学科而萌发,带来了生物技术产业的发展,引发了绿色革命,迎来了生物医学科学的新时代,这一切都源于孟德尔的天才实验和理论创新

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