科學發展到今天,人類探索生命運動規律的奧秘,已經不僅僅是認識它,利用它,而且還要改造它,控製它,甚至神話般地創造它。
正是現代遺傳學這門新興的學科,為人類揭示了生物的遺傳規律。它告訴我們,隻要實現生物之間的基因重組和轉移,就有可能按照人類的需要創造出自然界從來沒有的生物新品種。
那麼,誰又會想到,這門新學科的創始人竟然是19世紀奧地利的一個普通的基督教神父?置身
於宗教法規森嚴的“神”的世界,約翰·孟德爾竟能為“人”創造出未來科學發展的美好天地。從20世紀70年代起,遺傳工程的發展為在新世紀實現人工合成生命物質和創造新生命,開辟了十分誘人的前景。
最早的遺傳意識
中國有句古語叫做“種瓜得瓜,種豆得豆”。子女酷似雙親,雖然不是惟妙惟肖完全相同,但這其中已經揭示了生物遺傳性的存在。人們從古時候就注意到了孩子像父母的這種遺傳現象。例如,年輕的父親沒有白發,也無胡須,其子與他一樣,可是等上了年紀時卻都長出胡須來,變成了白頭翁。這真是不可思議。
長期以來,人們對這個問題的看法眾說紛紜,19世紀對遺傳性盛行的一種解釋是“泛生論”
。“泛生論”者認為在雄性體上存在著一種物質,這種物質是遺傳性的載體,叫精液。精液在全身各部分形成並在血管中流動,精液通過雌雄交配進入雌性體。子女酷似雙親,就是因為精液在身體各部分形成,所以也就反映出該部分的性狀。“泛生論”是由亞裏士多德和其他一些古希臘人設想出來的,他們把它作為進化變異的基本機製,他們認為進化是許多世代“獲得性狀”積累的結果;“用進廢退”使身體發生了變化。比如說,體育運動者發達的肌肉,而且這些變化可以傳給子代,隻要在全身形成的精液反映出這些變化,子代的性狀就會表現出這些變化。“泛生論”也為19世紀的一些生物學家所接受。
後來,又有人提出了“種質”學說,這個學說區分了“種質”和“體質”兩個概念,“種質”是指那些性細胞和產生性細胞的細胞,“體質”是指構成身體所有其餘部分的體細胞。在繁殖過程中,“種質”自身永世長存,“體質”隻是作為保護和幫助“種質”繁殖自身的一種手段而附帶地由“種質”所產生。這種觀點與“泛生論”形成鮮明的對照。支持“種質”
說的人們為了證實自己的觀點做了許多實驗,雖然這些實驗是很粗放的,但對以後的遺傳學發展有相當大的影響。
現代遺傳學之父孟德爾
遺傳學的基本原理是在19世紀由孟德爾發現的,他是奧地利修道院中的修道士,他的實驗和著作是科學研究的卓越典範,作為一個偉大的科學家,孟德爾的一生將永遠留在我們的記憶中。
在奧地利西裏西亞地區,靠近奧得河上遊有一個小村莊叫海因讚多夫村,村子的最西頭住著安東·孟德爾一家。約翰·孟德爾是這個貧苦家庭中的惟一男孩,安東·孟德爾和羅賽恩夫婦倆視小約翰為掌上明珠,他們指望著兒子有朝一日能出人頭地,擺脫這世世代代都是農奴的貧苦生活。
1833年夏季的一個夜晚,勞累了一天的村民們大多都已酣然入睡。村子裏靜悄悄的,突然,安東·孟德爾的屋子,響起了一陣輕輕的叩門聲。10歲的約翰·孟德爾打開屋門,也驚喜地叫了起來:“是您,托瑪斯先生!”原來,這位麵容和藹可親的紳士是小約翰正在上學的本地拉波尼克初級中學的校長,他是位既富有同情心又富有責任心的優秀教育者。那麼,他深夜來訪是要幹什麼呢?安東夫婦用猜疑的目光看著這位可親可敬的紳士。“孟德爾先生,您的兒子很有天才,我怕我的學校會貽誤他的寶貴前程。”托瑪斯先生墾切地和安東·孟德爾夫婦倆交談著。原來,他深夜來訪的目的是為了說服約翰·孟德爾的父母同意兒子轉到一所當地很有名氣的高級中學——特洛堡大學預科學校去讀書。可是,他們實在太窮了,除了家門口那個小園子以外,他們幾乎沒有一寸土地,平日隻能靠打短工和租種地主家的地來維持全家人的生活。
生長在這個被稱為“多瑙河之花”的美麗村鎮裏,約翰·孟德爾從小就對大自然、對四周圍的花草樹木都產生了強烈的興趣。他的外祖父和父親都是出色的園丁,有一手果樹嫁接和植物栽培方麵的精湛技藝。尤其是父親安樂,除了種地之外,他幾乎把自己所有剩餘時間都花在家門口的小園子裏。從幼年起,孟德爾就跟著父親在園子裏修剪花木,栽培果樹,還種養了好多珍貴的奇花異草。在他幼小的心靈裏,早就埋下了愛惜自然界一草一木的種子,他時常在心裏產生了一個又一個疑問:“為什麼各種植物會有不同的大小、形狀?”“為什麼花朵會有各種不同的顏色?”“為什麼棉花的棉鈴有的狹長,有的短闊?”童年的好奇使他對美妙無比的大自然產生了急於探索的願望。進了托瑪斯的學校後,他對自然科學的熱愛有增無減。