科学家的品格
Deep-Sci:"-sci-"源自拉丁语的"scientia"(知识)
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大多数人都以为是才智成就了科学家,他们错了,是品格。
——爱因斯坦
01
他们都曾担任神职并且热衷园艺,同时也是勇于探秘自然的先锋
他们想告诉我们一切均是未知,
直到某种念头偶然间跃入脑海。
答案就在丛林中的白化病猴子,
但即便如此人们仍在摸索前进,
直到某一天达尔文悄然而至……
——罗伯特·弗罗斯特(Robert Frost),《不期而遇》(Accidentally on Purpose)
我们只想剖析物质与其影响力的本质,因此形而上学的观点在此不受欢迎。
——布尔诺自然科学协会声明,孟德尔的论文曾于1865年在这里首次宣读
关于基因的研究,最早要追溯到19世纪的达尔文和孟德尔时代。
=>达尔文:1809年2月12日出生于英国小城什罗普郡郡治Shrewsbury,1882年4月19日逝世。
=>孟德尔:1822年7月20日出生于奥地利帝国西里西亚海因策道夫村,1884年1月6日逝世。
孟德尔被称为现代遗传学之父,而与他同一时代,只比他早出生13年的达尔文则以进化论的提出,分别从微观和宏观的角度回答一个具有划时代意义的问题:“自然”到底来自何方?
=>达尔文的问题来自宏观:有机体如何让它们的特征信息世代相传?
=>孟德尔的问题源自微观:单个有机体如何才能将信息传递给下一代?
基于这两个问题:
=>达尔文从宏观层面揭示了遗传机制的特征:恒定性与变化性、稳定性与变异性。
=>孟德尔从微观层面发现了亚里士多德描述的信息之河中遗传信息代代流通所使用的货币。
他们从不同的角度留给后人巨大的财富:
=>达尔文的才华表现在自然史范畴,他通过观察自然界的变迁来重塑历史。
=>孟德尔的聪慧则表现在实验方面,他会在豌豆中仔细选择亚系进行异花授粉,然后以此来检验假说的真实性。
=>达尔文是花园的挖掘者,他肩负着植物分类、标本整理以及分类学家的使命。
=>孟德尔不仅是一位天生的园艺师,并且扮演着植物育种、种子计数以及性状分离的角色。
达尔文牧师,他是整合理论的楷模。
孟德尔修士,他是探索实践的榜样。
达尔文和孟德尔共同具备的与众不同之处在于,他们对自然的理解不仅限于事物的表象,而是从过程、进展以及历史的角度进行思考。
最后,这两位巨匠的努力殊途同归,从而诞生了现代生物学上最重要的理论,并且对于人类遗传学进行了最为深入的阐述。
02
自然选择学说
1831年冬季,22岁的达尔文作为一位年轻的牧师已经准备开始进行环球探险,而年仅9岁的孟德尔还只是个在西里西亚读书的学生。
这次的海上生涯对达尔文来说意义重大。
当达尔文即将随同“小猎犬号”出发的时候,他并不是什么“功成名就的博物学家”,而是一位初出茅庐的新手。
“小猎犬号”比达尔文想象的要小,而他一路上总要提防肆虐的海风。
达尔文感到十分孤独,同时晕船带来的呕吐会导致脱水,他只能靠葡萄干和面包勉强度日。
从那时开始,他把写日记当成一种乐趣。
达尔文的吊床就在那张被海水浸湿的测量图上方,他平时蜷缩在里面全神贯注于随身携带的那几本书,其中就包括弥尔顿的《失乐园》和查尔斯·赖尔的《地质学原理》。
赖尔的工作给达尔文留下了深刻的印象。
赖尔认为(在他那个时代具有颠覆意义),复杂地质的形成与岁月变迁有关,而与上帝之手毫无关系,这只是个缓慢的自然过程。
靠岸期间,达尔文忙着穿梭于海湾、雨林与峭壁之间,他把采集到的骨骼、植物、皮毛、岩石以及贝壳等许多标本搬到船上,就连船长都开始抱怨眼前的“这堆垃圾”。
但是达尔文不以为意,反而日复一日采集各种活体标本和远古化石,并在日记中写道:“我太幸运了,遇到了许多体型巨大的哺乳动物,而且还有些是新发现的物种。”
10月20日,达尔文回到船上向塔西提岛进发,当他重返“小猎犬号”的船舱后,他开始系统地分析采集到的鸟类尸体,其中嘲鸫的差异令他感到惊奇。
达尔文发现嘲鸫有两到三个变种,但是每种亚类的区别都非常明显,而且它们只会出现在某个特定的岛屿。
于是他写下了此生中最重要的一句科学论断:“每个变种在各自的岛屿上均保持稳定。”
这样的海上生涯持续了5年,当回到英格兰时,达尔文已经成为一名崭露头角的博物学家。
他将那些从南美洲带回的大量化石标本拆包,然后进行整理、分类并妥善保存,单是围绕这些藏品就可以新建一座博物馆了。
但达尔文并不满足于此,对他来说完成这些分类和命名并不意味着工作结束,他转而思考更深入的问题。
这就是达尔文的天才之处:洞察标本背后的规律,不拘泥于死板的生物分类法,而是把注意力放眼于浩瀚的生物界。
03
“他热爱那些美丽的花朵。”
1856年春季,47岁的达尔文已经开始撰写他那篇有关进化论的著作,而34岁的孟德尔决定回到维也纳参加第二次教师资格考试,但再一次失败。
从此以后,孟德尔再没动过考取教师资格的念头。
同年夏末,尽管孟德尔尚未走出考试失败的阴影,但是他还是抓紧时间种下一批豌豆。
为了揭开生物遗传的奥秘,孟德尔深知繁育杂合体的重要性,只有应用“杂合体”才能揭开纯合的面纱。
但构建杂合体是件枯燥无味的差事:首先需要通过“去雄”来摘除豌豆花的雄蕊,然后再把橙色的花粉人工传授给其他花朵。
虽然经常独自一人忙得连腰都直不起来,但孟德尔总是攥着笔刷与镊子重复着去雄与授粉的工作。
孟德尔平时会把遮阳帽挂在竖琴上,因此只要他一去花园就会传来清澈的琴弦拨动声,而这也成为陪伴他的特有旋律。
一个微不足道的想法,就足以占据某个人的一生。
——路德维希·维特根斯坦
确实,一眼看去,孟德尔的人生充满了繁杂琐碎的念头。
他整天周而复始地沉浸在播种、授粉、开花、采摘、剥壳与计数的工作里。
尽管整个过程极度枯燥乏味,但是孟德尔却深信天下大事必作于细。
1857年至1864年之间,孟德尔曾经剥开过不计其数的豆荚,他执着地将每种杂合体的杂交结果数据制成表格(“黄色种子,绿色子叶,白色花瓣”),并且最终发现所有结果都惊人的一致。
就在修道院花园中这一小块空场上,孟德尔获得了数量众多且可供分析使用的数据,其中包括2.8万株植物、4万朵鲜花以及近40万颗种子。
孟德尔随后写道:“进行这种超大强度的体力劳动确实需要一些勇气。”
然而“勇气”一词已经不能概括孟德尔的品质,他在工作中展现出的慈爱更令其超凡脱俗。
孟德尔在此项研究中首先是一位辛勤耕耘的园丁,他的天赋并没有受到传统生物学知识的束缚(幸好他两次都没通过教师资格考试)。
孟德尔将园艺知识与精准观察的优势结合在一起,在辛勤进行异花授粉之余还仔细绘制记录子叶颜色的表格,很快他就发现了传统遗传学观点不能解释的现象。
孟德尔与后人的不同之处在于,他当时就十分清楚自己提出的问题对于阐明“有机体进化历史”的作用至关重要。
可惜到了19世纪80年代,孟德尔的健康每况愈下,除了钟爱的园艺之外,他被迫开始限制自己的日常活动。
或许修道院内一位年轻的修士对孟德尔的描述更为贴切:“他平易近人、好善乐施并且心地善良……他热爱那些美丽的花朵。”
致敬两位科学家的贡献和品格。
去年今日2017.11.28:
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