現代遺傳學之父孟德爾

周鐡樓

孟德爾(德文Gregor Johann Mendel, 1822-1884)是遺傳學的奠基人,被譽為「現代遺傳學之父」。他的研究結果在他生前並不被世人所瞭解,直到死後35年才被人重視並肯定。

孟德爾說,科學與基督信仰並不對立,反倒飲於真理之泉,相輔相成,相得益彰。誠然,孟德爾的生命和一生的研究結果說明了這點。

孟德爾的生平

1822年7月20日在奧地利一個貧窮的農民家庭裡,一個孩子出世了,他就是後來名垂千古的「現代遺傳學之父」孟德爾。孟德爾的父親曾參加過幾次對抗拿破崙的戰役,戰事結束後回到故鄉務農,經營果園。孟德爾常在園中幫忙父親,孕育了培育植物的興趣和後來探索遺傳法則的動機。孟德爾的父親博聞廣見,鼓勵孟德爾繼續求學。孟德爾沒有辜負父親的一片苦心,從小就表現出過人的資質,在學校功課一直名列前茅。

只是因為家境貧窮,孟德爾的求學生涯並不順利,他上學的學雜費一直都是家裡東拼西湊、節衣縮食好不容易省下來的。孟德爾上中學時,校長看到他是可造就的人才,便說服了孟德爾的父母親,讓他轉到較大的萊普尼克中學。

高中畢業後,孟德爾再度以優異的成績進入奧爾米茨哲學院學習。1843年因為家貧幾乎要輟學,後得一位教授推薦進入一座聖奧古斯丁派的修道院,隨多位傑出老師學習。

1849年孟德爾獲得一個在中學任教的機會。他教學很認真,深受學生歡迎。學校派他參加正式的教員資格考試,可惜他沒有通過。

1851年孟德爾所屬的修道院派他到維也納大學繼續進修,在那裡學習自然學科和數學,得到許多優秀教授的指導,奠定了研究的基礎。1853年他從維也納大學畢業回修道院。1854年被委派到布呂恩技術學校任物理學和植物學的代課教師,一直到1868年。這14年是孟德爾一生最重要的黃金歲月,著名的孟德爾遺傳定律,就是在這時候發展出來的。

孟德爾的遺傳學研究

當時很多農產品的品種不太好,影響農民的收成。植物學家們忙著做雜交試驗,要找好的品種。孟德爾卻想,為甚麼農作物會有好壞品種的區別?是不是有甚麼東西控制著?

修道院的後院中有一塊長35公尺、寬7公尺的空地,孟德爾就在這塊空地上種了許多豌豆。他留意豌豆有的開白花、有的開黃花;有的高莖、有的矮莖;有的豆莢豐圓、有的乾扁。孟德爾用長時間觀察,比對豌豆上下兩代間的相近性和相異性,針對收穫結果做了系統的統計。他記錄了超過21,000株植物,經過九年觀察和大量的統計數據資料,孟德爾發現,如果長莖豌豆和矮莖豌豆交配,子代和孫代全部是長莖,一直到第四代,四株中才有一株是矮莖。

他進一步用動物做實驗,白鼠黑鼠交配,第二代全部是黑鼠;再讓第二代黑鼠交配,第三代中就有四分之一是白鼠。

1865年他把研究的結果在當地布爾諾的自然歷史學會上發表,論文題目是《植物雜交試驗》;1869年他又發表第二篇論文《動植物遺傳之研究》。在兩篇論文中,孟德爾提出了遺傳單元(現稱基因)顯性性狀、隱性性狀等重要概念,闡明其遺傳規律,後人稱之為孟德爾定律。

這兩篇論文融合了孟德爾一生對遺傳學的研究結晶,可惜當時的人都不在意,因不瞭解遺傳學的實用價值,更不瞭解其對人類有何影響。一直到了1900年,孟德爾定律才由三位植物學家(荷蘭的德弗里斯、德國的科倫斯,和奧地利的切爾馬克)通過各自的工作,分別予以證實,成為近代遺傳學的基礎,從此孟德爾也被公認為科學遺傳學的奠基人。1900年,成為遺傳學史乃至生物科學史上劃時代的一年。

從此以後,更多的科學家重複孟德爾的遺傳實驗,進一步由染色體的研究發現基因,再由基因的研究擴展到現在的細胞學、胚胎學、優生學、生化科技。現在,人們已經開始向控制遺傳機制、防治遺傳疾病等更大的造福於人類的工作方向前進。

孟德爾和達爾文幾乎是同一個時代的人,作為創造論與進化論的兩位捍衛者,達爾文不知道生物的特性是如何世代相傳的,孟德爾通過對動植物進行一系列仔細的遺傳實驗,證明達爾文的進化論是錯誤的。達爾文認為「種」的形成是由於外在環境的因素,孟德爾卻以科學實驗證明,「種」的各異是由於內在遺傳物質的天賦結構不同。生物學家納爾遜寫了《各從其類》一書,有力地說明一切都是上帝所創造。孟德爾看後大加讚揚,說:「如果達爾文先看了納爾遜的書,他大概不敢出版他的《物種起源》了。」

從事果蠅研究的諾貝爾獎得主摩根,原本是進化論的忠實支持者,但他讀了孟德爾的研究報告後,竟然啟發他構思出最經典的果蠅實驗,並成為進化論的堅定反對者。

孟德爾的信仰

伽利略、法拉第等都是虔誠的基督徒,用科學來事奉上帝。孟德爾也一樣,他奉獻一生,在信仰中獲得支撐的力量。在豌豆園最不顯眼的角落,上帝向他啟示生命遺傳的法則;在微小的豌豆花叢間,孟德爾為科學創造嶄新的領域,彰顯上帝的榮耀。孟德爾去世後,有人發現他寫的一首詩:

人為何受造?源自一點泥巴,卻擁有那測不透的至高者所吹入的氣息,這是我心確信的。
祂,創造了萬物,又用塵土造人,必定有個神聖的目的。
祂,在人的心中,放入尋求答案的動力;從此人類尋找這神聖的目的,將永不止息,這是我心確信的。
從此,若有人將思想與心智放在這神聖的問題上,不只能夠豐富自己的心靈,對人生有更深的瞭解與洞見,而且能提升人類的知識;如同光亮,照在人類的文明上,為飢餓的人,提供知識的滿足與悟性的祝福。
罪人將稱讚祂的名字,給這人戴上最高的冠冕。
可是時間像是吞吃人的漩渦,將一個又一個世代的人吸入無底的幽暗,將罪人所誇耀的歸於無有。
在每一個時代,人類總推出自己的偉人,給予屬世的誇耀。
人類總期待自己所做的能擺脫時間的吞噬,得享永遠的樂歌。
以前的世人如此,現在的世人如此,將來的世人也必如此,重蹈著一個基本的錯誤……。

孟德爾在1884年因病去世,從賜平安的上帝和生命的主那裡,獲得真正的平安與永生。

孟德爾一生坎坷,因為家貧,小小年紀便要半工半讀。他唸高中時適逢歐洲久旱,農作物失收,他們家窮得衣食不繼。1838年他16歲時,父親因砍樹被樹壓致傷殘。身為獨子的他,家庭責任更加重了,工作也更勤奮。可是由於食不繼餐,營養不良,加上工作過勞,日以繼夜,身體不好就病倒了。雖然他在1839年仍以全班第二名的成績畢業,之後考進當時著名的貴族學校奧爾米茨哲學院(Olmutz Philosophical Institute),但就讀名校不一定是福。貴族出身的師生們都瞧不起這個窮小子,沒有人和他交朋友。他因工作過勞再次病倒時,沒有人了解,沒有人同情。老師只會批評,隨便說他學習遲緩,叫孟德爾的心傷透。

終於還是父母不忍,在1941年變賣所有家產分成三份,一份給孟德爾作教育基金,一份給小女兒Teresia做嫁妝,最後一份留作養老,但是這筆微薄的財產並不夠孟德爾讀書。12歲的Teresia為幫助哥哥,毅然找來了證人,宣佈自願放棄嫁妝供哥哥讀書。她說:「將來我能找到不在乎我沒有嫁妝的丈夫。」

孟德爾靠著上帝,在貴族學校拿到優異成績。1843年在父母支持下,進入神學院繼續深造,但是他的人生依然坎坷。他考教師執照時,因在地質學試卷上用了「創造」一詞,就被擁護進化論的考官嚴苛批評,指責他用宗教信仰的觀點踐踏科學,不讓他及格,還出言侮辱,說他連教小學的資格也沒有。孟德爾本來作代課老師,因為學生很喜歡他,校長想提拔他就鼓勵孟德爾去應試,到最後卻迫不得已把他解雇。

孟德爾生前發表過幾篇研究報告,可那時代的人對遺傳學一竅不通,又沒有謙卑學習的心,不但不明白他的報告,還加以排斥。直到1900年,即孟德爾死後16年,他在1865年發表的《植物雜交試驗》,因被幾個著名學者推崇,譽為「近代遺傳學的奠基之作」,孟德爾才沉冤得雪,被尊為「遺傳學之父」。

「鼎為煉銀,爐為煉金;惟有耶和華熬煉人心。」(箴言17:3)孟德爾的研究,經得起時間考驗;他的為人,也經得起人生苦難的煎熬。他沒有因為貧窮而變得自卑貪財,也沒有因為受人排擠而心中充滿悲忿怨尤。他把困難挫折變成品格和靈命成長的機會,更了解和同情貧苦學生。後來他有了固定的收入就成立教育基金,幫助清貧的學生——當中也包括他的外甥。此外,他還致力推廣普及教育,使教育不再是貴族們的專利。

孟德爾是莫拉維亞弟兄會(Moravia Brothers)的後人,他的先祖很敬虔。他最早認識的字是家中木匾上的字:「願祢的旨意成就」。他說:「上帝的每一個呼召,我總樂意跟隨。」是的,人生有可能坎坷,要緊的是我們堅定信靠,遵行上帝的旨意,一生不渝,這樣不論成敗,或生或死,我們必能驗證上帝的旨意確是美善的。

—編輯室


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