第十二章 代代相傳

在19世紀,維也納是一個帝國的首都,這個帝國薈萃了眾多的民族和繁富的語言。維也納又是音樂、文學和藝術的著名中心。然而,科學,特別是生物學,在保守的維也納卻受到懷疑。出人意料的是,奧地利竟孕育出一種非常具有革命性的科學思想(在生物學中)。

在古老的維也納大學,遺傳學的、因而也是全部現代生命科學的奠基人格里戈?孟德爾(Gregor Mendel)沒有受過多少大學教育。仙是在專制統治與思想自由進行激烈鬥爭的歷史時刻來到維也納的。1848年,在他來到維也納之前不久,遠在倫敦的兩位年輕人用德文發表了一篇宣言,開宗明義第一句話便是:「一個幽靈,共產主義的幽靈,在歐洲徘徊。」

當然,卡爾.馬克思和弗里德里希?恩格斯並沒有在《共產黨宣言》中引起歐洲革命;但是,他們聲援了這些革命運動。這是一個起義的呼聲。人們對波旁家族(theBourbons)、哈布斯堡家族(the Habsburgs)以及歐洲各國政府的怨恨情緒猛然高漲。

1848年2月,巴黎發生騷亂。維也納和柏林隨之而起。1848年3月,在維也納大學廣場上,學生抗議警方,並與之展開戰鬥。奧地利帝國與其它國家一樣,大為驚恐。梅特涅(Metternich)辭去職務,逃往倫敦。接著奧地利皇帝遜位。

皇帝們紛紛逃離,但帝國依然存在。奧地利帝國新任皇帝是一位18歲的年輕人,弗蘭茨?約瑟夫(Franz Josef),直到第一次世界大戰期間,他才作為中世紀式的獨裁者隨著帝國的瓦解而下台。我至今仍記得當我還是小孩時的弗蘭茨?約瑟夫,與哈布斯堡家族其他成員一樣,他也有長長的下唇和凸起的嘴巴,正如委拉士貴支(Velazguez)所描繪的西班牙國王們的那副尊容一樣,而現在這被認為是一個突出的遺傳特徵。

當弗蘭茨.約瑟夫登上王位,那些愛國者的呼聲便沉寂下來了;在這位年輕皇帝統治之下,舉國緘口,萬馬齊喑。這時,格里戈?孟德爾來到維也納大學,使人類上升的歷程開始悄然無聲地向一個新的方向邁進。盂德爾出生時本名叫約翰,是一位農夫之子,後來因貧困失學,沮喪之餘,取名「格里戈」,成為一名修道士。不過,在他的整個一生中,盂德爾始終像一個農夫後代那樣從事他的研究工作,他既不像與他同時代的英國教授,也不是那種紳士派頭的博物學家,他是一個所謂後院菜園中的博物學家。

孟德爾成為一名修道士,是為了接受某種教育,他的修道院長送他進入維也納大學,以取得一份教師的正式文憑。但他是一個神經質的、並不聰明的學生。主考人寫道:「他缺乏洞察力和對知識的清晰頭腦」,沒有讓他及格。這個農夫的兒子既已成為修道士,這時除了回到摩拉維亞(Moravia)的布爾諾(Brno)修道院隱姓埋名之外,就別無其它選擇了。摩拉維亞現在是捷克斯洛伐克的一部分。

1853年,當孟德爾從維也納失敗而歸時,他已年屆31歲。他當初是由布爾諾的「聖托馬斯奧古斯丁會(the Angustinian Order of St Thomas)派出的,這是一個教育團體。奧地利政府企圖讓修道士去教育那些聰明的農家子弟。他們的圖書館與其說是屬於修道院的,倒不如說是屬於一個教育團體的。而孟德爾已喪失了擔任教師的資格。他不得不作出抉擇:是作為一個失敗的教師度過餘生呢,還是改弦更張?他決定,還是做那個在農莊里被人們叫作漢斯(Hansl)的孩子、那個來自農莊的約翰,而不做修道士格里戈。他回想起他在農莊學到的、使他一直著迷的東西:植物。

在維也納,孟德爾曾見過一位優秀的生物學家弗蘭茨?翁格爾(Franz Unger),深受其影響。翁格爾持有一種具體而又實際的關於遺傳的觀點:既無所謂精神的核心,也無所謂生機力,唯一重要的是堅持真正的事實。孟德爾決定,在修道院里為生物學實驗貢獻畢生精力。我認為,這是一個大膽的、默不作聲的秘密舉動,因為當地的主教不允許教土傳授生物學。

大約在1856年,即從維也納回來二三年後,孟德爾開始了正式的實驗。在他的論文中,他說自己工作了8個寒暑。他精心挑中的植物是菜豌豆。他選出7種特徵進行比較:種子的形狀、色澤等等,根據高莖和矮莖的對比情況列出一覽表。在這裡,最後一個特徵也正是我想著重加以敘述的特徵:高與矮的對應問題。

人們現在所做的實驗同孟德爾的實驗完全一樣。人們選擇親本植物,從培育高矮雜交品種開始這種實驗,正如孟德爾所詳細說明的:在進行關於這一特徵的實驗時,為了明顯準確地表明區別,我總是用6至7英尺長的高莖品種與3/4或1/2英尺長的矮莖品種雜交。

為了排除矮莖品種自身授粉的可能住,人們將其去雄,然後用高莖品種進行人工授粉。

受精的過程按常規進行.花粉管伸向胚珠花粉細胞(相當於動物的精子)進入花粉管,直達胚珠,就像在其它任何品種的豌豆的受精過程的情形一樣。這株豌豆結出了豆莢,當然,這些豆莢還沒有顯示其獨特性狀。

然後,再把這些豆莢中的豌豆種下地。起初,它的發育與其它品種的豌豆尚無從區別。

然而,雖然它們僅是雜交的第一代,但在它們的外形完全長成後,對當時以及後來很長時間內植物學家們堅持的傳統遺傳觀點,都將是一次檢驗。傳統的觀點是:雜交品種的性狀介乎於它的父母本性狀之間。孟德爾的看法卻與此大相異趣,他甚至已經構想了一個理論去解釋這個問題。

孟德爾猜想,一個簡單的性狀是由兩個粒子(我們今天稱之為基因)控制的。父本和母本各自提供一個粒子。如果說這兩個微粒或遺傳基因有什麼不同,那就是,一個是顯性的,而另一個則是隱性的。為了確定這是否真實,高莖和矮莖豌豆的雜交還只是第一步。雜交的第一代成熟後,全都是高莖。按現代遺傳學的說法,就是高莖性狀抑制了矮莖性狀。雜交種的高度是其父母本高度的平均數的說法並不確切;它們全是高莖。

接下來是第二步:我們像孟德爾那樣培育雜交第二代。這次用雜交種的花粉進行授粉。

我們讓豌豆結出果實,播種豆粒,於是長出第二代植株。這還不是全部情況,因為過程與從前不同;現在長出的大部分是高莖植株,也有不容忽視的小部分矮莖植株。根據孟德爾對遺傳特性的推測,總數中究竟有多少矮莖植株是可以計算出來的。如果他的推測是正確的,那麼在第一代中每一株雜交種都帶有一個顯性基因和一個隱性基因。在第一代雜交種中,每四株一組進行雜交,兩個隱性基因就會結合起來,在這四株中產生出一株矮莖植株。依此,在第二代的每四株中就會產生一株矮莖、三株高莖。這就是著名的1/4或1:3比率,每個人都會由此聯想到孟德爾的名字。正如孟德爾所說:在1064株標本中,有787株為高莖,277株為矮莖。

彼此的比率為2.84:1。……把全部實驗的結果總括起來,就可以看出,顯性和隱性數量的平均比率是2.98:1或3:1現在很清楚,雜交種具有這樣或那樣的兩個彼此相異的性狀,有一半發育成為原來的雜交種,同時。另外一半在相等數量上或保持不變,或接受顯性或隱性性狀。

1866年,孟德爾在《布爾諾自然史學會雜誌)《Journal of the Brno NaturalHistory Society)上發表了他的實驗結果,但很快就被人們置之腦後。沒有人關心這個問題。甚至沒有人理解他的工作。甚至在盂德爾寫信告訴卡爾?內格里(Karl Nageli)——這個領域中傑出而又自命不凡的人物時,後者對他談及的問題竟無動於衷,不知所云。當然,如果孟德爾是一個職業科學家,他就會設法讓人們了解他的實驗結果的,至少可以在法國或英國植物學家和生物學家閱讀的發行更廣的雜誌上發表這篇論文。他確實也把論文的重印本寄到國外科學家手中,但這對於在默默無聞的雜誌上發表的默默無聞的文章來說,是完全無濟幹事的。1868年,他的論文發表兩年之後,出乎孟德爾的意料,他被選為所在修道院院長。在他的餘生中,他以令人欽佩的熱情履行他的職責,津津樂道於宗教禮儀的繁文褥節。

孟德爾告訴內格里,他希望繼續進行選種實驗。但這時他能夠繁育的生物只有一種,就是蜜蜂。將實驗從植物推進到動物,是他的夙願。當然,對盂德爾來說,他在智力上福份不淺,在實踐中又時運不濟,二者每每交織在一起。他培育出了生產優質蜂蜜的雜交蜂品種,但這種蜂十分兇猛,周圍幾里的人無不被其蟄傷。最後不得不把它們全部消滅。

看來,修道院的稅收比宗教領導職務更使孟德爾窮於應付。有跡象表明,他被皇帝的秘密警察視為不可靠的人。在這位院長大人

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