一块深埋35年的“金子”被挖出来 成就了基因学说的另一块金子?
20世纪初叶,世界科学研究风起云涌。物理学领域,普朗克率先推开了量子世界的大门。生物学领域也“忽如一夜春风来”,一块深埋35年的“金子”被挖了出来,继而也成就了标志着基因学说正式成立的另一块“金子”。这两块金子就是“孟德尔遗传定律”和“基因的连锁和交换定律”。
先来说说第一块“金子”——“孟德尔遗传定律”。1856年,奥地利生物学家孟德尔挑选出22个不同品种的豌豆。这些豌豆都具有可以相互区分的稳定性状,或高茎或矮茎、或圆粒或皱粒、或灰色种皮或白色种皮……通过人工培植,孟德尔以极大的耐心对豌豆的性状和数目进行细致入微地观察、统计和分析,研究它们一代代的生长规律,一干就是8年。
通过长期的研究,孟德尔发现了生物遗传的基本规律。1865年,孟德尔在布吕恩自然科学研究协会上报告了他的研究结果,却无人问津。第二年,他又在该会会刊上发表了题为《植物杂交试验》的论文。在这篇论文中,孟德尔提出了“遗传单位”(即今天所说的“遗传基因”)及显性性状、隐性性状等重要的遗传概念,并阐明了他总结出的两个遗传规律。这两个遗传规律被后人称为孟德尔第一定律(分离定律)和孟德尔第二定律(自由组合定律)。
一个多世纪后,孟德尔遗传定律成为人们学习生物这门科学时的必学内容。然而,在孟德尔提出这两个定律时,却因其不同于前人的创造性见解,导致这一成果在长达几十年的时间里,没有引起学术界的重视。“金子”只能深埋地底。
历史有阴差阳错也有机缘巧合。在孟德尔去世16年后,属于他的时代终于到来了。1900年,孟德尔遗传定律被来自荷兰、德国和奥地利的三位学者重新“挖了出来”,遗传学史发生了翻天覆地的变化。
当孟德尔遗传定律被生物学界奉为圭臬时,美国生物学家摩尔根却对此产生了怀疑。
为了验证孟德尔遗传定律的科学性,摩尔根用果蝇进行诱发突变实验。
1910年,在红眼睛的果蝇群交配实验中,摩尔根发现了一只异常的白眼雄果蝇。他让这只白眼雄果蝇同红眼雌果蝇交配,结果令他如获至宝。实验结果表明,决定白眼的基因与决定性别的基因是联系在一起的,遗传因子不是独立存在和遗传的,染色体就是基因的载体。
果蝇实验让摩尔根不仅印证了孟德尔遗传定律,还提出基因的连锁和交换也是一条遗传规律。这就是另一块“金子”。摩尔根提出的连锁与交换定律和孟德尔的分离定律、自由组合定律一起,被称为遗传学三大定律,遗传学上的第一次理论综合由此实现,摩尔根因此荣获1933年诺贝尔生理学及医学奖。
从孟德尔到摩尔根,遗传学从埋没已久到闪亮登场,两块“金子”境遇却是截然不同。事实上,许多科学家都曾经历过不被认可的“至暗时刻”。然而,他们对真理的追求,足以战胜世俗的一切烦扰。孟德尔晚年曾充满信心地对他的好友说:“看吧,我的时代来到了。”摩尔根被授予诺贝尔奖后并没有出席颁奖仪式,还把奖金分给了实验室的学生。正如一句俗语说,“是金子总会发光”,真理永远不会被埋没。