Standing on the Shoulders of Darwin and Mendel: Early Views of Inheritance

作者：David J. Galton

出版社：CRC Press

索书号：Q111/G181/2018/Y

ISBN：9781138062160

藏书地点：武大外教中心

《站在达尔文和孟德尔肩上—遗传学早期观点》这本书阐述的是遗传学的一些早期论点。遗传学是一门以基因结构与功能为主线，以基因型和表型分析为核心，以遗传分析思想为导向，从群体、物种、个体、细胞和基因等多个层次揭示生物遗传变异的规律的学科。早期遗传学的建立主要是基于达尔文和孟德尔的论点，现多被人称之为经典遗传学。这本书主要阐述了查尔斯·达尔文、托马斯·赫胥黎、乔治·罗曼斯和弗朗西斯·高尔顿以及其他的十九世纪后半叶的一些科学家的一些学术研究和观点，它们是早期遗传学不可缺失的一部分。

生物学家自古以来就对遗传机制非常困惑。直到十九世纪，遗传观仍然模糊而矛盾，科学实验也从未正视过这一课题。似乎没有办法预测父母的哪些特征(眼睛颜色或斜视)会遗传给他们的孩子，遗传比例是多少。19世纪的生物学家仍然过度迷信亚里士多德，并依赖他在《动物世代》一书中的权威，即两性的遗传取决于他们的交配和雄性种子中预先形成的结构(微小的小矮人)的生长。并且雄性种子的发育不需要与任何雌性物质融合，可能需要女性月经血液来激活雄性种子，或者雌性种子可能只是一个孵化器。相信亚里士多德是一回事，掌握一种新的科学思想完全是另一回事。因此，遗传问题是19世纪许多科学家认为需要解决的一个重要领域。遗传是一个重要的问题，如果我们知道它是如何工作的，当我们学会如何控制和操纵它时，我们或许能够改变人类未来的整个发展历程，改变和改进我们遗传给孩子的所有遗传特征。而这本书也是围绕以达尔文和孟德尔为首的科学家展开。

20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白质。这就使人们很自然地想到，氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。当时对于其它生物大分子的研究，还没有发现与此类似的结构特点。因此，当时大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。到了20世纪30年代，人们才认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。组成DNA分子的脱氧核苷酸有四种，每一种有一个特定的碱基。这一认识本可以使人们意识到DNA的重要性，但是，由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位

达尔文的进化理论，从生物与环境相互作用的观点出发，认为生物的变异、遗传和自然选择作用能导致生物的适应性改变。它由于有充分的科学事实作根据，所以能经受住时间的考验，百余年来在学术界产生了深远的影响。但达尔文的进化理论还存在着若干明显的弱点：他的自然选择原理是建立在当时流行的“融合遗传”假说之上的。按照融合遗传的概念，父、母亲体的遗传物质可以像血液那样发生融合；这样任何新产生的变异经过若干世代的融合就会消失，变异又怎能积累、自然选择又怎能发挥作用呢？

几乎与此同时，格雷戈尔·孟德尔(Gregor Mendel)研究了食用豌豆的植物性状(如种子颜色、花瓣颜色、植株高度)的遗传，长达8年之久，人们对他的动向一无所知。直到1865年将他的研究成果提交给布吕恩的一个科学团体，才有人知道他在研究这个问题。他的发现于1866年发表，当时足足有40份复印本宣扬孟德尔成果，向科学界宣传他的工作。因为即使对于格雷戈尔·孟德尔这样一个孤独的科学家来说，他的成果必须得到其他人的证实，然后才能承认他的工作有多伟大。

孟德尔发现了一种遗传植物特征的机制，这种机制涉及离散的、可计数的粒子的传输。可食用豌豆的特征，如豌豆的颜色或形状，似乎在一代中消失了，但在隔了一到两代之后，最开始一代的原始特征又重新出现。在他对各种遗传特征的计算中，他还发现了一个反复出现的数学比例，其比例为1：3，这个数字与动植物的遗传特征有关。这种自然常量的发现一直是一个重要的事件。孟德尔创建了一个遗传代数模型，可以解释这种1：3的比例是如何产生的。从1909年开始，孟德尔的粒子(或元素)最终被称为基因。但是达尔文和他的助手们则采纳并研究了一种混合遗传理论，在该理论中，无数的遗传颗粒，即达尔文所说的胚芽，从植物或动物的每个器官中以不同的数量脱落，然后通过性器官传递给后代。
由于达尔文在该领域拥有巨大声誉和权威性，孟德尔说服弗朗西斯·高尔顿和其他同事致力于他自己的理论。因此尽管高尔顿的一些实验非常接近孟德尔的实验，在高尔顿的出版物中，他发表了与孟德尔理论相冲突的达尔文混合理论。这件事一直持续到20世纪初，三位欧洲植物学家重新发现孟德尔早期实验的结果是正确的。在各种植物育种实验后，他们都在遗传的植物性状中发现了1：3的数值比例。与此同时，伦敦圣巴塞洛缪医院的阿奇博尔德·加罗德博士在他对近亲婚姻中一些罕见疾病遗传的研究中也发现了同样的比例。在这场持续了半个世纪的学术争锋中，孟德尔学派逐渐壮大，孟德尔提出的遗传定律也成为了经典遗传学的研究基础。

《站在达尔文与孟德尔肩上—遗传学的早期观点》一书于2017年由CRC Press出版社出版，作者是David J. Galton。这本书除了客观真实的记录了遗传学早期的遗传学观点外，还讲述了多位遗传学家是如何在相互借鉴、相互争辩的过程中共同揭示遗传学规律的故事，描述生动，可读性高。无论当时的猜想与假说是否经受得起后代无数科研工作者实践的检验，可以肯定的是他们都曾为科学的发展贡献了自己的力量，在对假说不断的验证中，又有新的问题不断产生，发现问题远比解决问题重要。另一方面，哪门学科的兴起都不是一个人的英雄主义，所有的一切务必以实践作为基础，而不是忽略实践而选择盲目崇拜。这也是从这本书里我们可以学到的。

本书目录

第一节英雄崇拜的种子

第二节两本书的故事

第三节达尔文的伟大理论

第四节实验检验

第五节晴天霹雳：达尔文的回应

第六节表亲们分道扬镳

第七节裁判

第八节寻找盟友

第九节持之以恒的追寻真相

第十节失去盟友

第十一节达尔文和孟德尔的死

第十二节冷酷死神的再度造访

第十三节高尔顿的回应

第十四节孟德尔的主张是正确的吗？

第十五节达尔文惨败于孟德尔

第十六节庆祝孟德尔的发现

结语一：达尔文为什么会忽视孟德尔学说

结语二：科学家之争：乔治·罗曼斯与阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士

结语三：孟德尔自述

结语四：是什么铸就一个伟大的科学家？

朱旺武汉大学生命科学学院硕士研究生