如同他研究的小豌豆,孟德爾(1822—1884)謙遜的外表下隱藏著許多非凡的特質(zhì)。今天,沒有人會(huì)懷疑他的才華,然而他在某些方面卻保守得令人驚訝。教會(huì)送他去上大學(xué),接受當(dāng)老師的訓(xùn)練,而他也在當(dāng)?shù)氐母咧薪塘硕嗄陼?。但孟德爾一直無法通過教學(xué)資格證明的考試,考官說孟德爾缺乏洞見,頭腦不清晰。然而,他卻在空閑時(shí)獨(dú)力工作,進(jìn)行了一系列切中核心的實(shí)驗(yàn),解開了遺傳的秘密,而世人一直到30年后才了解他的發(fā)現(xiàn)。孟德爾從大自然五花八門的色彩、形態(tài)與質(zhì)地中,發(fā)現(xiàn)遺傳的基本單位,以及支配它們的簡(jiǎn)潔法則。孟德爾是一個(gè)性格含蓄,身材矮胖,眼睛閃亮的神職人員,深受學(xué)生與同事愛戴。他以耐心、勤奮和幽默感承擔(dān)了許多責(zé)任。但是他在追求知識(shí)時(shí)卻秉持大膽進(jìn)取的精神。他在小豌豆園里,發(fā)現(xiàn)了一些大自然最深?yuàn)W的秘密。
有時(shí)孟德爾被形容成業(yè)余學(xué)者,只是偶然有了那些發(fā)現(xiàn),但這絕不是事實(shí)。盡管他出身貧困家庭,父親是奧地利鄉(xiāng)下的農(nóng)夫,但他受過相當(dāng)扎實(shí)的科學(xué)教育。他的父母運(yùn)用了他們所有的資源,送他到離家數(shù)里遠(yuǎn)的地方上大學(xué)預(yù)科學(xué)校,也就是文科高中。他姐姐為了讓他能繼續(xù)念書,犧牲了部分的嫁妝。有幾個(gè)老師看出他的潛力,在關(guān)鍵時(shí)提供幫助。1843年,奧瑪茲哲學(xué)學(xué)院的物理學(xué)教授向布利尼摩拉維亞(今捷克布爾諾)圣托馬斯奧古斯丁修道院的院長(zhǎng)推薦了孟德爾。
這家修道院是摩拉維亞的智識(shí)生活中心。它的院長(zhǎng)西瑞爾?奈普(Cyril Napp)向來鼓勵(lì)他的僧侶在執(zhí)行修道院的職責(zé)之外,要多追求科學(xué)或藝術(shù)興趣。孟德爾研究神學(xué),并在1848年接受任命,成為神職人員。他發(fā)現(xiàn)照顧病人會(huì)令他很不安,于是被派到附近瑟耐恩(Znaim)的高中教書。為了成為正式教員,他參加了教師資格的鑒定考試,結(jié)果失敗。具有諷刺意味的是,他在物理學(xué)和數(shù)學(xué)上獲得滿分,但生物學(xué)反而沒有。不過他還是非常好的老師,因此修道院的院長(zhǎng)送他到維也納大學(xué)念書,他在那里接受了兩年一流的科學(xué)訓(xùn)練。他在研讀物理學(xué)和化學(xué)時(shí),發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的現(xiàn)象可以簡(jiǎn)化為更簡(jiǎn)單的東西,也能以科學(xué)定律來解釋。他在班上表現(xiàn)良好,然而當(dāng)他于1856年再度報(bào)考教師鑒定考試時(shí),卻再度失敗。
同年,孟德爾開始在空閑時(shí)間,在修道院的花園開辟了一小塊地,栽培作物。他的遠(yuǎn)大抱負(fù)是要找出遺傳法則。他無疑非常了解這個(gè)研究的重要性。他在進(jìn)行10年的實(shí)驗(yàn)后,發(fā)表了如今已變得非常著名的論文。他在論文中明確指出,他認(rèn)為有簡(jiǎn)單且可了解的遺傳法則存在,而且他準(zhǔn)備找出它們。他甚至知道他的研究可幫助理清物種起源的問題。他的研究一點(diǎn)也不是業(yè)余性質(zhì)。他通過一系列精心設(shè)計(jì)和仔細(xì)分析的實(shí)驗(yàn),來逼近他的科學(xué)獵物。除此之外,他還以數(shù)學(xué)語(yǔ)言重述他的發(fā)現(xiàn),利用數(shù)學(xué)模型來做預(yù)測(cè),并用更多的實(shí)驗(yàn)來證實(shí)他的預(yù)測(cè)。這真的是一個(gè)科學(xué)杰作。
孟德爾知道植物學(xué)家們正嘗試?yán)砬鍙?fù)雜又神秘的遺傳問題。動(dòng)植物的后代顯然跟親代有相似之處,也有相異之處。當(dāng)時(shí)大多數(shù)的科學(xué)家認(rèn)為親代的特征會(huì)以混合的形式出現(xiàn)在子代身上,但是沒有人知道親代實(shí)際傳給子代的物質(zhì)是什么,也沒有人知道傳輸?shù)姆绞?。那時(shí)生物學(xué)家仍在爭(zhēng)論植物是否行有性生殖。植物學(xué)家繁殖了大量的植物,但僅做定性的觀察。例如他們辨識(shí)出大多數(shù)的雜種(不相似的親代所產(chǎn)生的子代)無法繁殖純種,還有雜種的后代類似原始的親代植物,以及不同的物種要?jiǎng)?chuàng)造出穩(wěn)定雜種所需的世代數(shù)目不同。
孟德爾從尋找適合研究的植物開始著手。他選擇了常見的豌豆,后來證明它們非常理想。但他不是偶然發(fā)現(xiàn)它們很適合的,他在選擇物種時(shí)有三個(gè)條件:他需要可由不同特征分辨的穩(wěn)定品種;他必須能控制授粉才行;雜種及其后代必須具有繁殖力。他在選擇豌豆后,甚至還拿34個(gè)不同的豌豆品種來做實(shí)驗(yàn),最后才選定他要研究的豌豆品種。同樣地,他也考慮了大量性狀,最后才選出七個(gè)他可以在世代之間確實(shí)追蹤的性狀。
1.(干燥)種子的形狀:圓滑或皺皮。
2.成熟種子內(nèi)部的顏色:黃橘色或綠色。
3.種皮的顏色:白色,或者灰色、灰棕或棕色。
4.豆莢的形狀:平滑或皺縮。
5.未成熟研莢的顏色:綠色或鮮黃色。
6.花著生的位置:沿著莖分布,或聚集在莖的頂部。
7.莖的長(zhǎng)度:比1.8米長(zhǎng),或比0.46米短。