兩座令人敬仰的高峯_風聞
魏东的博客-2019-05-16 19:51
兩座令人敬仰的高峯
在前面的文章《孟德爾之問》中,講了孟德爾雖做出奠基性貢獻,卻終身未被學界所承認的故事。
今天,我們就順着這個話題,再引入另一位偉大的科學家——達爾文,然後,將達爾文和孟德爾結合着講,通過回憶他們二人在各自領域裏的突出貢獻,來緬懷兩位偉大的科學家。
一 兩位超一流大師的擦身而過
19世紀末,恩格斯將進化論、細胞學説、能量轉化和守恆定律,列為19世紀自然科學的三大發現。
可是我們都知道,偉大的革命導師恩格斯,是1895年8月5日逝世的。那時候,孟德爾的遺傳學説,雖然已經發表了近三十年之久,但還像寶貴的珍珠一樣,被深埋於土中,而未能放射出炫目的光彩。
假如,恩格斯能夠多活一些年再作總結,那麼,19世紀的自然科學三大發現,應該就會被擴充為“四大發現”了!
而且,作為同時代的人,孟德爾,和進化論的發現者達爾文之間,還應該有交集的。
只可惜,歷史,居然讓兩位超一流大師,就這樣遺憾地擦身而過了!
1 身處同一時代的兩位超一流大師
達爾文,出生於1809年2月12日,逝世於1882年4月19日。而孟德爾,出生於1822年7月20日,逝世於1884年1月6日。
可見,二者就是同時代的人!只不過,達爾文比孟德爾早出生了13年,又早去世了二年而已。
1859年,當50歲的達爾文,發表他的偉大著作《物種起源》的時候,37歲的孟德爾,正在專心致志地做他的豌豆遺傳試驗。
而7年之後的1866年,當44歲的孟德爾,發表他的偉大著作《植物雜交實驗》的時候,57歲的達爾文,卻還在為進化論缺少遺傳學的有力證據支持,而深深煩惱!
如果歷史,能夠讓二人有緣合作,那麼,《植物雜交實驗》,就會成為進化論的有力支持證據,這樣一來,不僅孟德爾的人生軌跡將會完全改變,就連達爾文的艱難處境,也會大為改善!
然而,非常遺憾的是,歷史的真實進程,卻偏偏不是這樣的!
2 達爾文的處境艱難
達爾文,是1831年——1836年,隨貝格爾號軍艦做環球考察的。然而,直至23年後的1859年,才發表《物種起源》。
為什麼拖了這麼久?
這是因為:進化論要挑戰的,是當時佔絕對統治地位的神學!這個強悍了近兩千年的強大對手,足以讓達爾文幾十年夜不能寐!
正因為因此,在1859年之前,達爾文要用不斷的研究、探索、和實驗,為《物種起源》的發表做準備;而在1859年之後,達爾文依然要不斷的學習、總結、和提高,為守護進化論的陣地而操勞。
下面,就讓我們看看在環球考察回來之後,達爾文的奮鬥簡歷:
1837年,達爾文開始寫作第一本物種演變筆記。
1838年,通過閲讀托馬斯·馬爾薩斯的著作《人口論》,而獲取了“物競天擇,適者生存”的靈感。
1839年~1843年,編纂了五卷本鉅著《貝格爾號航行期內的動物志》。
1842~1846年,撰寫三卷本著作《貝格爾號航行期內的地質學》。
1844年,撰寫未發表的闡述進化論的論文。
1846年~1855年,就藤壺問題進行研究寫作。
1855年,開始撰寫關於進化論的主要著作。
1858年,倫敦林納學會宣讀達爾文和華萊士的各自關於進化論的論文。
1859年,《物種起源》正式出版!
1860年,在牛津大學,英國科學促進會年會,進行了關於進化問題的大辯論。
1868年,發表了《家養動物和培育植物的變異》。
19世紀70年代,發表了五部關於植物的著作。
1871年,發表了《人類起源和性選擇》。
1872年,發表了《人類和動物情感的表達》。
1880年,出版的《植物的運動力》一書中總結了植物向光性的實驗。
1881年,發表關於蚯蚓的著作……
透過上面密密麻麻的著作列表,我們不難猜測出達爾文在幾十年裏的辛勞程度!
以上列出的,還僅僅只是達爾文的著作,並不包括他所做的大量考察、研究和實驗工作。例如,達爾文就曾經用花做了十一年的實驗,他還認真考察和研究過鴿子、馬、狗等多種動物。
特別值得一提的是:上述所有成果,居然還都是在達爾文常年體弱多病的狀態下完成的!
據記載,從30歲開始,頑強的達爾文,就倍受疾病的折磨,經常胃疼、噁心、嘔吐、心悸、皮膚髮炎、口腔潰瘍、失眠、頭痛。
至於病因,一種流行的説法是,達爾文做環球航行時,在南美,被一種罕見的寄生蟲叮咬過,因此,留下了後遺症。
而最新的研究表明,達爾文得的其實是一種當時不知道的疾病——全身性乳糖不耐症。
上述兩種説法,哪一種是正確的並不重要。重要的是,這個病,確確實實折磨了達爾文達40年之久!直到晚年,此病才有所好轉。
然而,儘管達爾文是如此之勤奮,腳下的路,卻一直都是荊棘叢生的!這是因為:
首先,從外部大環境來説,雖然《物種起源》的出版,在歐洲乃至整個世界都引起轟動,它沉重地打擊了神權統治的根基。但是,它也觸怒了反動教會和數不清的封建御用文人。他們羣起攻之,誣衊達爾文的學説“褻瀆聖靈”,觸犯“君權神授天理”,有失人類尊嚴。
其次,從學術角度來講,因為當時的科學並不是足夠發達,支持進化論的證據還不是足夠多、足夠強,因此,有很多東西,達爾文自身也確實是解釋不了的。
例如,進化論的核心是自然選擇學説,但是,達爾文卻找不到一個合理的遺傳機理,來解釋自然選擇。
他無法説明變異是如何產生,而優勢變異又如何能夠保存下去。為此,達爾文苦惱終生!
1872年,達爾文就如此寫道:“遺傳的定律,絕大部分依舊未知!沒有人能夠説明物種的某些相同特性,為什麼有些時候能夠遺傳?而有些時候卻不能?為什麼某些孩子,能回覆其祖父母、甚至更遙遠祖先的某項特徵?”
可憐的達爾文,他不知道的是:這些問題,在六年前,就已經被奧地利修道院的一個業餘生物學家孟德爾,通過豌豆雜交試驗解決了!只是,他無緣運用到這些成果而已!
3 孟德爾的知音難覓
達爾文是否讀過孟德爾的文章,史料上並沒有明確記載。
但是,孟德爾,卻是實實在在讀過達爾文的著作的,因為他曾在1860年第二版《物種起源》的德譯本上,親筆做過批註。
根據這些批註,後人猜測,孟德爾很有可能在1866年就已經想到了自己發現的規律對於進化論的重要意義。但是,在他自己的論文中,卻又並沒有明確的表達出這層意思。
這很有可能是因為:作為牧師的孟德爾,本身端的就是神學的飯碗,而進化論,明顯又是和神學對着幹的,所以,孟德爾又怎麼方便公開表態呢?
據説,孟德爾寄出的40份論文單行本中,有一本,就是給達爾文的。只不過,達爾文並未打開看。也有人説,即使打開看了,達爾文也是看不懂的。
這是因為,在生物學史上,孟德爾是第一個運用數學方法來研究生物學問題的人。他在植物雜交研究中,採用數理統計方法,來對實驗結果進行統計分析,並用概率論來加以説明。在他之前,還從未有人作過這樣的嘗試。
這種全新的研究方法,是超越時代的。因此,當時有很多生物學家,都感到不可思議,難以理解!
顯然,達爾文也同樣沒有孟德爾那樣紮實的數學功底。在這一點上,他與其他同時代的生物學家相比,應該並沒有多大區別。
也就是説,當時全世界的知名學者,恐怕沒有任何一個,是能夠真正讀懂孟德爾的。
而這,也正是孟德爾知音難覓的真正原因!
4 七十年之後的遲到“團圓”
直到1930年代,幾位來自不同國籍的科學家,包括英國的費舍爾和霍爾丹、美國的萊特和杜布贊斯基等,經過不懈努力,終於成功地將孟德爾的遺傳學和達爾文的進化論完美的結合了起來。
雖然經過了漫長的七十年,但終究,這也可以算做是一次遲到的“團圓”了!對此,如果地下有知,達爾文和孟德爾,應該都可以含笑九泉了!
二 兩座難以逾越的巔峯
威斯敏斯特大教堂,是英國下葬1760年以前大部分君主和大貴族的地方,更是全國各界頂尖精英的最嚮往安息之所。
1882年,達爾文逝世後,就被隆重地安葬在了這裏。並且,他的墓,還被安排在了最偉大的科學家——牛頓(1642-1727)的墓旁!
由此可見,那時的達爾文,已經多麼受人敬仰!
兩年之後,孟德爾也去世了。但他的葬禮,就普通多了,和達爾文相比,顯然不是一個級別。
葬禮規格的巨大差異,在某種程度上,是可以反映出二者生前在學界中被認可程度的。
這種認可,達爾文當然受之無愧。但對於孟德爾來講,卻是極不公平的!兩個人,其實都是各自領域難以逾越的巔峯!
下面,我們就再簡單的追溯一下進化論和遺傳學的各自發展史,來看一看達爾文與孟德爾在各自領域中都處於什麼樣的地位。
1 進化論前赴後繼的發展史
隨着科學技術的不斷進步,上帝創造萬物和物種不變的觀點,遭到了越來越多人的懷疑和反對。
例如,德國胚胎學家沃爾弗、俄國胚胎學家貝爾、德國解剖學家梅克爾、法國博物學家布豐等,都根據各自的發現,對上帝造物的觀點提出了質疑,他們都用越來越多的證據證明,生物是進化來的,而不是神造的。
就連英國博物學家伊內茲馬斯.達爾文(就是本文主人公查理.達爾文的爺爺)也提出過類似的進化論思想。
不過,在達爾文之前,第一個比較完整地提出生物進化學説的,卻是法國博物學家拉馬克(1744年8月1日-1829年12月18日)。他闡述的生物進化理論,通常被稱為拉馬克學説。
1809年,拉馬克發表了《動物哲學》一書。該書系統地提出了用進廢退與獲得性遺傳兩個法則,並認為這既是生物產生變異的原因,又是適應環境的過程。
該書的出版,毫無疑問地遭到了教會勢力的打壓!
幸運的是:此時的法國,正處於拿破崙執政的時代。這位相對開明的偉大皇帝,雖然也向羅馬教皇做了一定程度的妥協,將拉馬克冷落在了一旁。但卻並沒有將此書列為禁書,而是允許其發行。
拿破崙此舉,無疑為拉馬克的生物進化學説在法國提供了一個合法的空間。也為該書能夠流向周邊國家提供了更多的可能。
不過,由於拉馬克一生堅持真理,與當時佔統治地位的物種不變論者進行了激烈的鬥爭,因而,他的後半生,都是在窮困潦倒中度過的。
尤其是在拉馬克的晚年,他的雙眼已經完全失明,無法繼續寫作。在不得已的情況下,他只能一邊口授,一邊讓自己的小女兒柯妮莉婭在一旁作筆錄,用了整整六年時間,才完成了另一部與進化論有關的著作《無脊椎動物志》的最後兩卷。
一位多麼可敬的科學家!
1829年12月18日,懷着深深的遺憾,拉馬克去世了。但他播下的進化論火種,卻並沒有熄滅。在接下來的1830年,就在他原來的兩個助手之間,爆發了一場持續了8個月之久的、影響深遠的、轟動了整個歐洲學術界的大論戰。
其中,聖體雷爾,是拉馬克學説的忠實維護者;而居維業,則是神創論的堅定支持者。
爭論的內容,從比較解剖學、形態學、直接擴展到進化論與神創論的對立。
這場關於生物進化學説的大辯論,因為涉及到了幾乎所有人的信仰問題,所以,很快就擴展到了全法國。無論城市還是鄉村,到處都有辯論的人羣。
由於法國的絕大多數老百姓都信奉基督教,連大多數學者也都是虔誠的基督教徒,所以,大辯論一開始,居維葉一方就佔了上風。到了辯論後期,在法國的報紙和雜誌上刊登的,幾乎全都是居維葉一派的文章了。
這場大辯論,雖然以拉馬克擁護者的敗北而告終。但是,客觀來講,也為拉馬克的生物進化學説在歐洲各國的傳播打下了基礎。
事實上,不久以後,德國、英國、瑞典、比利時、意大利等國家,都先後建立起了“拉馬克學説研究小組”。特別在英國的園藝界和育種界,拉馬克生物進化學説受到了極高的評價和廣泛的應用。
拉馬克生物進化學説在英國的傳播,客觀上為日後達爾文生物進化學説的誕生,起到了直接的催生作用!
終於,在相對沉寂了29年之後,1859年,隨着《物種起源》的出版,達爾文再次吹響了進化論的進攻號角!
這一次,由於準備充分,進化論終於穩住了陣地,並且,隨着時間的流逝,越來越多的科學發現,使勝利的天平不斷地向達爾文一方傾斜,直至我們所看到的今天。
2 遺傳學無人能夠企及的兩座豐碑
1900年,孟德爾逝世16年後,他的遺傳學説才又被人們重新發現。但真正使孟德爾學説得以發揚光大的,卻是美國生物學家摩爾根 (1866-1945)。他是繼孟德爾之後,遺傳學領域又一座無人能夠企及的豐碑。
與孟德爾的業餘科學家身份不同,摩爾根,完全是科班出身。
1890年,他24歲那年,就獲得了霍普金斯大學博士學位;1891年,25歲,就受聘於布林馬爾學院,任生物學副教授;1895年,29歲,升為正教授;1903年,37歲,更是受邀於著名的哥倫比亞大學,擔任了實驗動物學教授。
作為一名優秀的生物學教授,摩爾根當然是非常熟悉孟德爾定律的。但有趣的是,從一開始,他就非常懷疑這些理論。
理由是:摩爾根認為孟德爾的那些定律,可能只適合於豌豆,而不適用於其他生物。因為,他曾用家鼠與野生型雜交,得到的結果五花八門。並不能與孟德爾的實驗理論相吻合。
因此,摩爾根着魔於當時流行的生物突變理論,從1908年開始,就不斷地用果蠅進行着誘發突變的實驗。
為了使果蠅發生“突變”,摩爾根和他的助手們可謂用盡了各種手段!
什麼使用X光和激光照射啦,用不同的温度啦,什麼加糖、加鹽、加酸、加鹼啦,甚至不讓果蠅睡覺啦,等等。
但一晃兩年過去了,並沒有什麼令人滿意的結果!摩爾根曾經面對着實驗室中一排排的果蠅實驗瓶,略帶傷感地慨嘆:“兩年的辛苦白費了!過去兩年,我一直在喂果蠅,但是一無所獲。”
有時摩爾根就自嘲説,他搞的實驗,可以分成三類:第一類是愚蠢的實驗,第二類是蠢得要命的實驗,還有一類,是比第二類更蠢的實驗。
雖然頻頻失敗,但是摩爾根屢敗屢戰,因為他知道,在科學研究中,只要出現一個有意義的實驗,那麼,所有付出的勞動,就都能得到報償。
果然,1910年5月,奇蹟終於發生了!他的妻子(兼實驗室的實驗員),在紅眼的果蠅羣中,發現了一隻異常的白眼雄性果蠅。這是以前從來沒有見過的類型,因此,這隻果蠅,肯定是罕見的突變品種!
摩爾根極為珍惜這隻果蠅,讓它與通常的紅眼雌蠅交配,終於繁衍成了一個大家系。
在實驗過程中,摩爾根驚訝地發現,這隻奇特的白眼雄性果蠅的下一代,竟然全是紅眼的!
他又讓子一代繼續交配,結果發現,子二代中的紅、白果蠅的比例正好是3:1,居然完全符合孟德爾在豌豆實驗中得出的結論!
此時的摩爾根,簡直對孟德爾佩服的是五體投地!
受實驗結果的鼓舞,摩爾根繼續努力,終於,他發現了"連鎖與互換定律"。這是摩爾根在遺傳學領域的一個重大貢獻!該定律,和孟德爾的分離定律、自由組合定律一道,被稱為遺傳學三大定律。
自此,遺傳學進入了突飛猛進的時代,重大發現接踵而至,併成為了20世紀最為活躍的科研領域。
摩爾根,也因為自身的重大貢獻,榮獲了1933年諾貝爾生理學及醫學獎!
3 達爾文與孟德爾在各自領域中的崇高地位
達爾文與孟德爾,無疑都是各自領域中的泰山北斗!
在進化論領域,達爾文之前的科學家們,雖然也做出了很多努力,但誰也沒有達到他的高度!是達爾文,讓進化論終於站穩了腳跟,並開啓了難以逆轉的大反攻!
在遺傳學領域,一開始,孟德爾就取得了最突出的成就,就像發現了一個巨大的寶庫!可惜的是,他的寶庫,並不能被時人所認可。是摩爾根,真正踹開了這座寶庫的大門。自此,源源不斷的豐富寶藏,才盡為人類所得。
如果,用山峯的高度,來比喻兩個學科中科學家們的貢獻,那麼,在進化論領域,達爾文之前,是連綿起伏的羣山,達爾文之後,又是連綿起伏的羣山,但沒有一座山,能夠與達爾文的高度相匹敵,達爾文,是可以傲視羣雄的!
而在遺傳學領域,一開始,孟德爾就是一座最高的山峯!而摩爾根,則是僅次於孟德爾的第二高峯。在二人之間和之後,儘管也有羣山或隱或現、或高或低,但卻都是不能與二人相媲美的。
4 有趣的巧合
① 進化論領域的“巧合”:
拉馬克進化論的代表作《動物哲學》一書,是在1809年發表的,這一年,恰好就是達爾文出生的那一年。
1830年,在法國的大辯論中,拉馬克的進化論學説不幸敗北。緊接着,1831年,22歲的達爾文,就隨着貝格爾號軍艦做環球考察,這個年輕小夥子,似乎在説,等着瞧,我會讓進化論翻身的!
1859年,恰好距《動物哲學》出版50週年的時候,達爾文的《物種起源》,終於震撼登場了,整整半個世紀的漫長等待!
② 遺傳學領域的“巧合”:
1865年秋天,在奧地利,孟德爾宣讀了他的植物雜交實驗論文。同年冬天,在美國,摩爾根的母親,恰好懷孕了。
1866年,摩爾根出生了。而孟德爾的論文,也是這一年,在雜誌上公開發表的。
成名後的摩爾根,常對好友説,自己誕生於1865年,這是因為,他的母親,是在這一年的年底懷孕的。一個新生命的誕生,應該從卵子受精算起。因此,他的出生,純粹就是為了來接孟德爾的班!
以上的“巧合”,當然並沒有什麼必然的聯繫,多帶有玩笑的意味。
不過,作為我們中國人,對於這樣的“玩笑”,至多隻能寒酸地笑一下。因為那時的科學界,基本上就是西方的世界。當時腐朽的大清朝,既出不了拉馬克和達爾文那樣偉大的博物學家,也出不了孟德爾和摩爾根那樣偉大的遺傳學家。即便是偶爾出個詹天佑之類的,也無一不是從人家那裏學成歸來的。
幸好,100多年後的今天,我們早已舊貌換新顏,祝願偉大的祖國!
三 結語
本文是《孟德爾之問》的姊妹篇,寫這兩篇文章,主要是想表達這樣幾層意思:
1 思想解放、善於創新的國家,才最有可能站在世界之巔
在進化論領域,拉馬克為法國爭了光,集大成者卻是英國的達爾文。但無論英法,都是那時候的世界頂級強國。
在遺傳學領域,奧地利的孟德爾,雖然貢獻突出,卻終身未能得到學界的認可。美國的摩爾根,卻成了實際攻下遺傳學陣地的急先鋒。而此時的美國,也正急奔在通往世界第一的大路上!
事實告訴我們,只有思想解放、善於創新的國家,才最容易站在世界之巔!
2 鼓勵科學精神,鼓勵重大創新
達爾文發表《物種起源》的時候,是50歲;孟德爾發表《植物雜交實驗》的時候,是44歲;1910年摩爾根在果蠅實驗上有重大突破的時候,也是44歲;而拉馬克發表《動物哲學》的時候,已經是65歲了!
這些可敬的科學家,把自己一生中最美好的階段,甚至是終生,都獻給了偉大的科學事業,全人類,一直都在享受着他們的創新成果。
如今的我國,正在重回世界的中心,對全人類負有越來越多責任的我們,千萬不能忘記鼓勵科學精神,鼓勵重大創新!
3 把發現和培育重大創新當成一項重要的工作來抓
如今的我國,對於創新工作當然是越來越重視,而且在很多領域也取得了驕人的成績,當然可喜可賀。
在此大好形勢下,本文還想錦上添花地提兩條建議:
一是從人才的角度,要多發現和培育有突出表現的新人,給他們以施展才華的機會。
這裏,舉兩個來自於我國數學界的正面例子:
① 熊慶來舉薦華羅庚
1931年,清華大學數學系主任熊慶來教授在《科學》雜誌上讀到一篇高水平論文。但卻不知作者“華羅庚”是國內哪一所大學的。
經多方打聽才知道,當時年方20歲的華羅庚,只是一位擁有初中學歷的青年,在一所中學當會計。
為了扶持這位智力和毅力都超越常人的人才,熊慶來毅然決定打破常規,讓這位只有初中文化程度的華羅庚進入了清華大學。
剛進清華大學的華羅庚,在熊慶來的幫助下,在數學系圖書館擔任了助理員一職。在這裏,藉着圖書館的各種數學專著和熊慶來的悉心教導,華羅庚的數學修養得到了快速的提升。
終於,在經歷了助教,講師等職位之後,華羅庚終於被造就成為了國際知名的大數學家。
② 華羅庚發現陳景潤
上世紀50年代,陳景潤是廈門大學圖書館的資料員,酷愛數學研究。
有一天,陳景潤髮現華羅庚的名著《堆壘素數論》中,有一處不易察覺的小錯誤。於是,他就此寫了一篇論文寄給華羅庚。
華羅庚讀完陳景潤的論文和書信後,不禁拍案驚歎,連説:“太好了!”自從《堆壘素數論》發表以來,不知經過了中外多少行家裏手的閲、研,聽到的都是讚美之詞,從沒有人發現過錯誤。現在,居然有一位20歲出頭的年輕人提出了獨到的批評意見,華羅庚喜出望外。
因此,華羅庚把陳景潤調入了數學研究所,並不斷對其提攜指導。陳景潤如魚得水,十年之後,終於寫成《大偶數為一個素數及一個不超過兩個素數的乘積之和》(俗稱1+2)的論文。其研究成果震驚了國際數學界,被譽為哥德巴赫猜想研究第一人。他的這一成就,至今仍無人超越。
上面兩個小故事,突出了“伯樂”對於“無名小輩”的作用。
多麼希望,在我國,能夠有越來越多的“伯樂”,能夠在數不清的“無名小輩”中,多多發現和培育“千里馬”啊!
二是從宏觀環境的角度,多建設一些有利於發現好建議的載體平台。
以網絡為例,我們有人民網、新華網等官方網絡平台,這當然很好。
但也有一些非官方網站,例如,《草根網》、《觀察者網》等,也都是很不錯的網站,在這些網站發表的作品中,是不難發現很多真知灼見的,完全可以作為相關部門的參考!
最後,祝科學精神在祖國永駐,願創新之花在祖國盛開!