如同他研究的小豌豆,孟德爾(1822—1884)謙遜的外表下隱藏著許多非凡的特質(zhì)。今天,沒有人會懷疑他的才華,然而他在某些方面卻保守得令人驚訝。教會送他去上大學,接受當老師的訓練,而他也在當?shù)氐母咧薪塘硕嗄陼?。但孟德爾一直無法通過教學資格證明的考試,考官說孟德爾缺乏洞見,頭腦不清晰。然而,他卻在空閑時獨力工作,進行了一系列切中核心的實驗,解開了遺傳的秘密,而世人一直到30年后才了解他的發(fā)現(xiàn)。孟德爾從大自然五花八門的色彩、形態(tài)與質(zhì)地中,發(fā)現(xiàn)遺傳的基本單位,以及支配它們的簡潔法則。孟德爾是一個性格含蓄,身材矮胖,眼睛閃亮的神職人員,深受學生與同事愛戴。他以耐心、勤奮和幽默感承擔了許多責任。但是他在追求知識時卻秉持大膽進取的精神。他在小豌豆園里,發(fā)現(xiàn)了一些大自然最深奧的秘密。
有時孟德爾被形容成業(yè)余學者,只是偶然有了那些發(fā)現(xiàn),但這絕不是事實。盡管他出身貧困家庭,父親是奧地利鄉(xiāng)下的農(nóng)夫,但他受過相當扎實的科學教育。他的父母運用了他們所有的資源,送他到離家數(shù)里遠的地方上大學預科學校,也就是文科高中。他姐姐為了讓他能繼續(xù)念書,犧牲了部分的嫁妝。有幾個老師看出他的潛力,在關(guān)鍵時提供幫助。1843年,奧瑪茲哲學學院的物理學教授向布利尼摩拉維亞(今捷克布爾諾)圣托馬斯奧古斯丁修道院的院長推薦了孟德爾。
這家修道院是摩拉維亞的智識生活中心。它的院長西瑞爾?奈普(Cyril Napp)向來鼓勵他的僧侶在執(zhí)行修道院的職責之外,要多追求科學或藝術(shù)興趣。孟德爾研究神學,并在1848年接受任命,成為神職人員。他發(fā)現(xiàn)照顧病人會令他很不安,于是被派到附近瑟耐恩(Znaim)的高中教書。為了成為正式教員,他參加了教師資格的鑒定考試,結(jié)果失敗。具有諷刺意味的是,他在物理學和數(shù)學上獲得滿分,但生物學反而沒有。不過他還是非常好的老師,因此修道院的院長送他到維也納大學念書,他在那里接受了兩年一流的科學訓練。他在研讀物理學和化學時,發(fā)現(xiàn)復雜的現(xiàn)象可以簡化為更簡單的東西,也能以科學定律來解釋。他在班上表現(xiàn)良好,然而當他于1856年再度報考教師鑒定考試時,卻再度失敗。
同年,孟德爾開始在空閑時間,在修道院的花園開辟了一小塊地,栽培作物。他的遠大抱負是要找出遺傳法則。他無疑非常了解這個研究的重要性。他在進行10年的實驗后,發(fā)表了如今已變得非常著名的論文。他在論文中明確指出,他認為有簡單且可了解的遺傳法則存在,而且他準備找出它們。他甚至知道他的研究可幫助理清物種起源的問題。他的研究一點也不是業(yè)余性質(zhì)。他通過一系列精心設(shè)計和仔細分析的實驗,來逼近他的科學獵物。除此之外,他還以數(shù)學語言重述他的發(fā)現(xiàn),利用數(shù)學模型來做預測,并用更多的實驗來證實他的預測。這真的是一個科學杰作。
孟德爾知道植物學家們正嘗試理清復雜又神秘的遺傳問題。動植物的后代顯然跟親代有相似之處,也有相異之處。當時大多數(shù)的科學家認為親代的特征會以混合的形式出現(xiàn)在子代身上,但是沒有人知道親代實際傳給子代的物質(zhì)是什么,也沒有人知道傳輸?shù)姆绞?。那時生物學家仍在爭論植物是否行有性生殖。植物學家繁殖了大量的植物,但僅做定性的觀察。例如他們辨識出大多數(shù)的雜種(不相似的親代所產(chǎn)生的子代)無法繁殖純種,還有雜種的后代類似原始的親代植物,以及不同的物種要創(chuàng)造出穩(wěn)定雜種所需的世代數(shù)目不同。
孟德爾從尋找適合研究的植物開始著手。他選擇了常見的豌豆,后來證明它們非常理想。但他不是偶然發(fā)現(xiàn)它們很適合的,他在選擇物種時有三個條件:他需要可由不同特征分辨的穩(wěn)定品種;他必須能控制授粉才行;雜種及其后代必須具有繁殖力。他在選擇豌豆后,甚至還拿34個不同的豌豆品種來做實驗,最后才選定他要研究的豌豆品種。同樣地,他也考慮了大量性狀,最后才選出七個他可以在世代之間確實追蹤的性狀。
1.(干燥)種子的形狀:圓滑或皺皮。
2.成熟種子內(nèi)部的顏色:黃橘色或綠色。
3.種皮的顏色:白色,或者灰色、灰棕或棕色。
4.豆莢的形狀:平滑或皺縮。
5.未成熟研莢的顏色:綠色或鮮黃色。
6.花著生的位置:沿著莖分布,或聚集在莖的頂部。
7.莖的長度:比1.8米長,或比0.46米短。