【科学史】饶毅:孟德尔和达尔文


年轻的达尔文(左)和孟德尔(右)图skabiologist.asu.edu

(饶毅文,北京大学校报)不同的人,根据自己的情况,以自己的特色,能做出内容不同、但都有意义的重要工作。

孟德尔(1822-1884)和达尔文(1809-1882)几乎处于同时代。他们有很多不同,也有相同:以其长期的钻研,做出杰出的贡献,成为不仅在十九世纪、而且是迄今以来最伟大的生物学家。

他们都不是以科学研究为饭碗,而是自己有兴趣,有强烈的喜好,才能持之以恒。

虽然他们都不以科学为职业,但都受到过必要的正规科学训练,在科学共同体的规则中进行科学研究,没有违反科学规律,即使提出革命性的新思想,也仍达到科学所要求的标准。所以,都不是所谓的“民间科学家”。

两人的科学成就,运气的比重很低。虽然说,孟德尔选的豌豆正好是二倍体,而不像小麦那样是多倍体,如果用多倍体做实验,不仅会增加实验难度,而且规律更不容易让一般人接受。另外,他选择的7对性状的基因分布较远。但这些运气不是天上掉下来的,而是因为他仔细选择和做过多种材料的实验。达尔文在大龟群岛( Galapagos)上看到所谓“地雀”虽然 重要,但他到了很多地方,有大量观察,所以也不是依靠运气。

他们出身差别很大。孟德尔没有显赫家世,没有优越环境。他父母无法支撑他的智力的追求,中学就开始靠做家教支持自己的学业。他将农民父亲给自己的一份田产给姐夫后,获得的经费并不能用多久。要想离开体力工作,追求头脑中的趣味,就必须做出其他方面的牺牲,他被迫放弃结婚生子的权利,到修道院获得谋生的物质基础。达尔文不仅自己家庭出身好,太太家里更有钱,无需任何人资助就能做研究,一生是自我陶醉于科学。

16岁的孟德尔要为生计苦苦挣扎,而达尔文在那样的年龄有学不好好上,他父亲出于担心把他提前送到大学。孟德尔自己清楚地知道家庭的经济状况,不得不决定要靠进修道院来谋生。而达尔文在自传中说,他年轻时就算过,只要父亲给点遗产,生活就没问题。

他们两人都与当地的学术界联系紧密。但孟德尔的同道们并非举世闻名,而达尔文的老师和同事们多半不仅是当时著名的科学家,而且还有世界历史上著名的科学家,有他们的承认,达尔文的工作也就很容易获得全世界承认。假设达尔文是在孟德尔的修道院工作,而华莱士(Wallace)首先发表进化论,就不可能有人要达尔文赶紧把他想了很久的进化论也写出来,让人知道他是世界第一。就是修道院人说了,世界也不太可能接受。

他们两人的才华可能不同,但他们精神相同:他们都持之以恒、孜孜不倦,坚持科学研究。他们都不是由于外界压力做科学研究,而是自我动力。孟德尔珍惜自己获得的修道院和中学老师条件,空余时间做了很多研究。在主要论文发表后,在接任修道院道长后,他继续研究植物、动物、气象。达尔文也没有因为家境好而成为纨绔子弟,而是几十年如一日地研究科学。如果要求抄写一遍达尔文的全部论文、论著,可能有些人都会觉得工作量太大。

单纯从研究的重要性来说,有些人可能认为达尔文的贡献大于孟德尔。但是,从工作的创造性来说,孟德尔是迄今仍被低估的、极为聪明的生物学家。达尔文的工作,部分内容以前其他人提出过,而且华莱士也有同样理论。直接比较孟德尔和达尔文,是因为达尔文不仅希望理解遗传以充实进化论,而且还做过类似孟德尔的实验,但没得到孟德尔的结论。

他们的研究方法有同有异。孟德尔是提出问题,设计实验,分析结果,得出初步理论,再实验,证明理论。达尔文主要是观察和推导。但是,虽然一般人误以为达尔文只观察、没做实验,其实,他用花做了11年的实验,主要结果发表于两本书: 1876年的《植物界异花和自花授粉的效果》和 1877的《同种植物不同花型》,也见于其他书和论文中。但是,在《孤独的天才》一文中可以看到,达尔文做了遗传实验,却没有提出理论。

他们的工作方式不同:孟德尔在生物学上主要研究一个问题,达尔文研究了多个问题,而且都有重要发现。

他们产出不同:孟德尔在生物学上,只有两篇论文。达尔文出版很多书籍、论文,笔耕不断。读孟德尔的文章,容易感叹“真漂亮”;读达尔文的书,则容易感到“真全面”。

达尔文的工作不仅有科学意义,而且有很大的社会意义。但是对于科学内部的学科来说,进化论直接催生其他学科作用较小。而孟德尔的工作,催生了多个近代科学学科,包括分子生物学。

孟德尔虽然条件不好、考试失败,却因祸得福,被送到维也纳大学,学到了组合数学,成为用数学研究生物的先驱。达尔文要什么条件有什么条件,却没有学很多数学。所以,数量摆 在他面前,他没有看出关系。有传说,达尔文曾称:数学对于生物来说,是木匠铺里用剃刀。说一流俏皮话是英国人的特长,木讷的德国人没有这个名声,但俏皮话不能战胜事实,恰当 地应用数学可以在生物学研究中起很重要的作用。

他们生前的声誉不同:孟德尔的科学成就没有被认可,更没有声名远扬。达尔文的工作不仅发表后很快产生很大影响,甚至有些工作还没发表就有人知道。

达尔文留下很多原始材料可以供后世研究。孟德尔的遗物很少,就是最重要论文的手稿,也曾在1911年被丢到纸篓里,幸亏有人抢救。二战后,手稿失踪将近半个世纪,直到近年才重新发现。

不是说达尔文没有痛苦和烦恼,其实并不少,但他一生最大的成就没被忽略。不是说孟德尔没有高兴和开心,但他在有生之年没看到最重要工作被认可。

也许因为达尔文的英国,不仅是近代科学发展最重要的国家,而且是公共关系最厉害的国家,所以不断有对英国科学家的纪念。而孟德尔获得的推崇少很多,并且倒霉的是对他的非议不断。哈佛大学的政治立场左派的遗传学家丹尼尔•哈特尔(Daniel Hartl)认为科学界有偏见在作怪,贬低出身低、来源于非英语国家的科学家。

两位科学家的贡献都很大,可能更多人认为达尔文的贡献更大。

但是,有些人可能对受过较多委屈的孟德尔更偏爱。

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