一直到1900年,科學(xué)界才趕上他的腳步。三位歐洲的研究人員德弗里斯(Hugo de Vries)、柯倫斯(Carl Correns)和塞森內(nèi)克(Erich von Seysenegg)獨(dú)立進(jìn)行了類似的實(shí)驗(yàn),并獲得了與孟德?tīng)栂嗤慕Y(jié)論。德弗里斯是第一個(gè)重新發(fā)現(xiàn)孟德?tīng)栐馊诉z忘的論文,并讓他的研究重見(jiàn)天日的人??聜愃购颓鹦R克很快就加入他的行列,贊揚(yáng)孟德?tīng)柕幕景l(fā)現(xiàn)。因此在20世紀(jì)初,遺傳學(xué)終于在延宕許久后誕生。一個(gè)世紀(jì)后,在解開(kāi)整個(gè)人類基因組的密碼后,我們現(xiàn)在知道孟德?tīng)柗N下的種子,將會(huì)發(fā)展為我們對(duì)整棵生命樹的了解。
門捷列夫?yàn)樵嘏判?/p>
門捷列夫(1834—1907)是干勁十足的人。他最偉大的學(xué)術(shù)成就是發(fā)現(xiàn)了元素周期律與元素周期表,除此之外,他還以驚人的速度從事研究、演說(shuō)與寫作。他的著作若以小鉛字列出,可長(zhǎng)達(dá)10頁(yè)?;瘜W(xué)是他的研究重心,但是他也在俄國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。他推動(dòng)了俄國(guó)度量衡的現(xiàn)代化,主張改善采礦業(yè)、制造業(yè)、農(nóng)業(yè)與貿(mào)易。他致力于教育改革,主張對(duì)女性開(kāi)放科學(xué)研究,以排除無(wú)知與神秘主義,他同時(shí)協(xié)助成立俄國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)并擔(dān)任會(huì)長(zhǎng)。他經(jīng)??恐?、決心和俄羅斯?jié)獠?,夜以繼日地工作。
門捷列夫的決心來(lái)源眾所周知。他是在母親瑪麗亞?迪米屈娜(Maria Dmitrievna)的熏陶下啟蒙,并步向正軌的?,旣悂営?4個(gè)小孩,其中只有8個(gè)小孩熬過(guò)在西伯利亞的童年,長(zhǎng)大成人。門捷列夫排行最小,也最受寵愛(ài)?,旣悂啗Q意不計(jì)任何代價(jià),也要讓他的天賦得以發(fā)揮。當(dāng)她教授俄羅斯文學(xué)的丈夫伊凡(Ivan)變盲后,瑪麗亞即靠管理當(dāng)?shù)氐牟AЧS維持家計(jì)。工廠燒毀后,瑪麗亞把僅有的財(cái)產(chǎn)賣掉,帶著14歲的門捷列夫和他的姐姐坐馬車前往莫斯科,希望能讓他就讀大學(xué),研究科學(xué)。當(dāng)大學(xué)拒絕門捷列夫的申請(qǐng)時(shí),她即帶他前往圣彼得堡。雖然門捷列夫也未能申請(qǐng)到那里的大學(xué),但幸好獲準(zhǔn)進(jìn)入主教育學(xué)院(Main Pedagogical Institute),而瑪麗亞則仿佛完成了一生的職責(zé),旋即過(guò)世。著作等身的門捷列夫曾在他一本著作的前言中寫道:“她以身作則,以愛(ài)導(dǎo)正,并且為了讓我接受科學(xué)洗禮,帶我離開(kāi)西伯利亞,耗盡最后的資源與力量。她在臨終前留下遺言:‘小心幻覺(jué),努力研究,尋找神圣與科學(xué)的真相?!遍T捷列夫?qū)δ赣H臨終的教誨奉行不渝。
在母親遺言的鞭策下,再加上自身突出的天分,門捷列夫成為最杰出的學(xué)生,他以旺盛的精力在圣彼得堡大學(xué)攻讀碩士與博士學(xué)位,并且很快成為俄國(guó)頂尖的科學(xué)家之一。1860年,俄國(guó)政府挑選他參加于卡爾斯魯厄(Karlsruhe)舉辦的第一屆國(guó)際化學(xué)學(xué)會(huì)。這場(chǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)促進(jìn)了化學(xué)的進(jìn)步,并將全球頂尖的化學(xué)家會(huì)聚一堂,就基本概念達(dá)成了共識(shí),包括如何找出原子量等重要議題。在離開(kāi)卡爾斯魯厄時(shí),帶著發(fā)現(xiàn)周期定律與建立周期表所需的一切知識(shí)而歸的,不是英國(guó)的紐蘭茲(J.A.R.Newlands),不是法國(guó)的德尚寇特斯(B.de Chancourtois),也不是日耳曼的邁爾(Lothar Meyer),而是來(lái)自西伯利亞、努力不懈且滿頭亂發(fā)的年輕人——門捷列夫。
物質(zhì)由原子組成的概念源自古希臘時(shí)代,不過(guò)一直到門捷列夫的發(fā)現(xiàn)問(wèn)世前數(shù)十年,科學(xué)家才從化合物中分離出元素,定出大約60種元素的性質(zhì),并且開(kāi)始了解原子與分子。他們發(fā)現(xiàn)有些元素具有特定的相同性質(zhì)。例如鐵、鈷、鎳的性質(zhì)類似,但跟氟、氯與溴等所謂的鹵素差異極大。紐蘭茲、邁爾和其他的一些科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn),元素之間隱藏著某種秩序的征兆。1866年紐蘭茲提出“八行周期律”理論,指出當(dāng)元素按原子量遞增的順序排列時(shí),每8個(gè)元素就有類似性質(zhì)的情況,不過(guò)大多數(shù)的化學(xué)家仍秉持懷疑態(tài)度。有人甚至問(wèn)紐蘭茲,是否試過(guò)用字母順序排列元素。
紐蘭茲與少數(shù)同樣在元素間尋找一致性的化學(xué)家都在謹(jǐn)慎地進(jìn)行研究,但門捷列夫卻大膽向前。他寫信給歐洲各地的科學(xué)家,收集關(guān)于元素與其化合物的最新資料。他跟紐蘭茲、德尚寇特斯與邁爾一樣,認(rèn)為原子量(1個(gè)原子相對(duì)于1個(gè)氫原子的重量)是元素性質(zhì)的關(guān)鍵所在。不過(guò)除了收集原子量的最佳估計(jì)值之外,門捷列夫也收集與比較元素的其他性質(zhì),即比重、比熱容,凝固或蒸發(fā)的溫度,以及形成的化合物種類。
門捷列夫花了數(shù)年時(shí)間深入琢磨不斷增加的資料量,按質(zhì)量、類似的性質(zhì)、與氫碳氧合成的方式、形成的鹽類,以及結(jié)晶的形狀等,將元素分類。后來(lái)他或許是從單人紙牌游戲找到了靈感,在卡片上列出元素和它們的性質(zhì),不斷重排它們的位置數(shù)百次。1869年初,他終于發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵所在,在俄國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)3月召開(kāi)的會(huì)議中,門捷列夫提出8點(diǎn)研究報(bào)告,第一點(diǎn)即是著名的周期律: