孟德尔(Gregor Johann Mendel,1822年7月20日-1884年1月6日)是“现代遗传学之父”,是遗传学的奠基人。他通过豌豆实验,发现了基因分离定律和自由组合定 律,统称为孟德尔遗传定律。Google今天发布Doodle来纪念这位伟大的遗传学奠基人。
对于一个的科学家而言,能够在活着的时候,看到自己的发明或发现被全世界的人肯定,甚至于获颁奖章,那真的是极大的幸福,像是:伦琴、瓦特、爱迪生、居里夫人等人;但是还有一类的科学家,生前的研究发现,不被世人所了解,一直到死后好多年之后,他的理论才被人重视,进而获得世人的肯定。这类科学家,一生在发掘真理的道路上孤寂的前进,我们的「遗传学之父」--孟德尔,就是这样的一个科学家。
孟德尔是奥地利人,西元1822年出生,父亲曾经参加过几次对拿破仑的战役,是个见闻广博的人,战事结束后回到故乡务农,经营一片果树园。孟德尔常常到园中帮忙父亲工作,果树园对一个少年来说,正是一个最佳的自然学校。也许是正好有这样的环境,因此孕育孟德尔日后藉由培育植物来探索遗传法则的动机。孟德尔的父亲虽然只是个农夫,却有不凡的远见,他知道农民要摆脱地主和专制政府的压榨,就必须读书求学问,才能取得较高的地位,因此他极力栽培孟德尔接受高等教育。
不过孟德尔的求学生涯并不太顺利,主要是因为家里经济状况不佳,孟德尔离乡求学必须缩衣节食,导致营养不佳而生病,严重时甚至必须休学在家休养。尽管如此,孟德尔还是凭着自己的毅力和妹妹的嫁妆费的资助,终于进入一所短期大学—奥尔茅兹学院就读。后来在1843年孟德尔接受一位教授的推荐,进入一座「圣奥古斯丁派」的修道院担任见习牧师,并研究学问。修道院毕业后原本应该当个专职的牧师,但是服务了一年后孟德尔觉得自己更适合作学问和教书,于是就请求改任中学代课教师。
代课老师更厉害
孟德尔在担任代课教师的期间由于教学认真,因此非常受到学生的欢迎。于是学校便要他参加正式的教员资格考试,没想到孟德尔竟然栽在生物学和地质学上,没通过考试。尽管如此,孟德尔所属的修道院还是派他到维也纳大学继续进修。在维也纳大学,孟德尔学习各种自然学科和数学,同时得到许多优秀教授的指导,因此奠定研究能力的基础。
完成维也纳的学业后,孟德尔回到修道院所在地—布尔诺的一所专科学校任教。孟德尔和学校里的各类专家、教授朝夕相处、共同研究学问,时间一晃就是14年(1854—1868年)。这十四年的教师生涯,成为孟德尔一生最重要的黄金岁月;著名的孟德尔遗传定律,也是在这时候发展出来的。从资料上来看,孟德尔一生似乎并未取得正式教师资格,但是他的学养和教学能力,绝不输给一个大学教授。所以文凭和学历并不代表一切,自己的能力和实力更为重要。
空地里的豌豆实验
孟德尔用来进行豌豆实验 的空地,就在修道院后面 |
这14年中,孟德尔是生活在学校和修道院之中。在学校他是一位良师;在修道院他则是一位研究者。修道院的后院,紧邻着窗边,有一块长35公尺、宽7公尺的空地(如左图),孟德尔在这块空地上印证了科学的真理、解释了人们长期的疑惑。在当时,人们虽然已经发现上一代和下一代之间,个体会有某些相似性,但是总是认为「本来就是这样啊!没什么好奇怪」,科学界也没有深入的研究探讨。
孟德尔发现空地上的的豌豆,有的开着白花、有的开着黄花;有高茎、也有矮茎;有的豆荚丰圆、有的却是干扁。孟德尔用长时间的观察、比对,看看豌豆上下两代间的相近性和相异性,每逢豌豆丰收期,便针对收获结果作有系统的统计,这些记录的植物个体数超过二万一千株以上。经过长期观察和大量的统计数据资料,孟德尔发现:如果长茎豌豆和矮茎豌豆交配,子代和孙代全部是长茎,一直到第四代,四株中才有一株是矮茎。孟德尔进一步用动物作实验:白鼠黑鼠交配,第二代全部是黑鼠;再让第二代黑鼠彼此交配,第三代中就有四分之一是白鼠。经由动植物的实验,孟德尔逐渐对亲代和子代的关系理出一些头绪。
孟德尔遗传定律
经过将近9年的努力,他的辛苦终于有了成果,1865年,他把研究的结果在当地布尔诺的自然历史学会上发表,论文题目是《植物杂交试验》;1869年他又发表第二篇论文《动植物遗传之研究》,这篇论文是融合他一生对遗传学的研究的结晶。可惜这两篇论文都没有引起世人的注意,因为当时的人并不清楚遗传学有什么实用价值,更不了解它对人类有何影响。
孟德尔的学说可以简单的整理成下面几点:
迟来的掌声一、生物组织之内都有一个基本单元(现在称为基因),透过这个基本单元,亲代的特性可以传给下一代。
二、每一种单独的特征,例如:豌豆的颜色或高矮,都是由一对基因决定,而这对基因是由上一代的一对基因中,各继承一个基因凑成一对。
三、子代继承来的基因如果是有不同性状的区孟德尔发现豌豆株具有不同的性状别,例如:一个基因会显现高茎的特性、另一个会显现低茎,那么只有强势的特性会显现出来(我们称为显性),在豌豆来说,就会显现高茎,这种现象叫做「优性定律」。但是隐性的基因并不会消失、也不会被破坏,它还是会经由自然的机率,分配并传递给下一代。
四、亲代的基因经过分配,再传给子代,哪个基因和哪个基因配成一对,完全是随机偶然发生的。
五、遗传和性细胞有密切的关系,不属于性细胞的特性是不能遗传的。所以后天环境、工作造成的疾病是不会遗传的,被细菌感染的疾病也不会遗传;但是某些精神错乱、神经衰弱症是会遗传的。
西元1868年,孟德尔被任命为当地修道院的院长,从此以后,繁忙的行政业务使他无法继续遗传学的研究,加上当时的修道院,经常为了税金的问题和政府闹的不愉快,使得孟德尔被纠缠在这些繁重的工作之间,终于在1884年因病去世。孟德尔寂静的在墓地里沉睡了30多年以后,忽然声名大噪,原因是1900年,在荷兰、德国、奥国都有科学家分别以不同的植物加以实验,同时获得与孟德尔相同的结果,这时候他的研究才得到科学界的重视与肯定。
从此以后,更多的科学家重复孟德尔的遗传实验,进一步由染色体的研究发现基因,再由基因的研究扩展到现在的细胞学、胚胎学、优生学、生化科技、甚至于现在最流行的「复制羊」、「复制人」等科技。
孟德尔走在时代的前端,使得他孤寂而终;但是,研究科学的美妙之处在于:只要是「真理」,必将有得到掌声的一天,只是你不知道会在何时?哥白尼、伽利略、孟德尔都是这样的人!
摘自《科学名人堂》 - http://www.bud.org.tw/museum/s_star18.htm
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