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干部学习课件:从一个人到一个产业——豌豆起家的现代生物技术(上)

发表时间:2013/10/18 20:56:46
目录/提纲:……
一、遗传学的起源
(一)孟德尔简介
(二)孟德尔的论文和思路
(三)主要的实验:关键的洞察力
二、天才孟德尔:比较其他科学家
(一)KarlNägeli:同时代的科学家如何理解孟德尔
……
干部学习课件:从一个人到一个产业——豌豆起家的现代生物技术(上)
饶毅 博士
北京大学生命科学学院院长
北京生命科学研究所资深研究员
北京生命科学研究所学术副所长
整个题目我改了,我讲从一个人到一个产业,从豌豆起家的现代生物技术。
一、遗传学的起源
(一)孟德尔简介
第一部分,讲遗传学的起源其实是很有趣的,一个是可以看科学的著作,第二我自己在过去一段时间专门去挖了历史资料,所以它不仅跟科学有关,而且作为行政管理人员怎么识别和支持人才非常有关。下面一个故事在中文里面只有我一个写过,英文里边也有过人写,写得也很散,原因我后来会说。所以这一部分我认为是非常特殊的一部分,而且是很少地方可以听到。我怕我讲不全,所以我写了两篇文章给印出来了。
作为天才的故事,它是有非常明显的特征的。我们今天讲的这位天才,他是为了坚持智力追求,Johann Gregor Mendel他放弃了结婚生孩子组成家庭的可能性,是他自愿放弃的。他一辈子都在学术_以外,没有被学术_接纳,但是他作出的发现是科学核心。他自己是在最后面 ,比较早甚至是第一个成功地运用数学分析,而数学分析在生物学用得相对来说比较少。不光他们的年代没有人会做,到现在为止,绝大多数生物学家定量地方法就是增加、减少和不变。增加了多少,减少了多少,关系不大,有一部分的生物学家的定量是需要很精确的,是可以形成曲线的,但是多数来说曲线对他们来说是
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高峰相差了100年。不是说达尔文没有智力,只是相对比较起来跟孟德尔是有差别的。孟德尔的论文是德文发表的,但是现在已经翻译成论文,他的论文读起来是非常有趣的,他的论文是一篇很像现代论文。不光是150年前,50年、60年前生物学里有一批人说起话来跟讲故事一样,所以达尔文的论文,他的科学论文、科学书跟小说比较接近,虽然不是小说,但是很接近,他是像在说话、说故事地讲出来。好处是读起来很好玩,缺点是你现在读达尔文的书觉得太罗嗦,太累赘、太长。达尔文一生写了很多书和文章,你把它的书从头读到尾,没有几个做得到,因为他写的太多了。孟德尔的文章很少,他的最重要的文章是非常简明清晰的,非常逻辑性。他的文章你会觉得读着很舒服,而且读他的文章会很清晰地知道是怎么想,一步一步。我现在来北大以后,要求大学本科一年级的学生要全文通途经典论文,包括孟德尔论文。因为不读这样的论文的话,就不能够理解。
(二)孟德尔的论文和思路
他的遗产学论文一共只有两篇,一篇是大家知道的,一篇是很多人不读的。第二篇的发现是跟第一篇不同的,而且是相反的,但是他也发表了。他另外一篇遗传学论文给一位植物学家写了10封信,他与那位通信了许多年,这10封信后来流传下来了,在那里面你可以看到他的一部分资料。但是最主要的就是他原来那一篇论文的一句话,要了解一个科学的进展其实和了解其他的进展是一样。一要放在当时的历史条件下,当时大家对这个问题了解到什么程度,然后再来看,新的一个进展,进展了多少,随便哪一个工作,如果脱离开它的历史环境,脱离开它的来源和当时情况,你不能够完全判定这个工作的伟大性,所谓重要性都是从比较比较做出来的。所以你一定要看当时他前面的一篇论文。如果跟前面的工作很接近,实际上进展的程度很小,有一些工作是逐渐逐渐地进展下来了,其实每一个工作都不是很大的进展,但是到有一步的时候突然很清晰,但是他跟前面一部可能很接近,最后这个工作也作为里程碑,但是它跟前面的工作其实相差不远,但是为了讲述它,还是要中性来讲。孟德尔的工作不一样,是他跟当时情况相差很大一截,所以他是一个很大的跨越,这种突破很是一种非常重要和伟大的突破。
在孟德尔之前,一般人对遗传是有想法的,但是这个想法是没有任何科学依据的,当时不存在科学家和路人对遗传学想法的差异,大家讲的都是一样,大家讲的都是种瓜得瓜、种豆得豆。所以肯定有一个东西在遗传,狗生不出猫来,但是怎么遗传?又讲不清楚。最容易的就是看小孩和父母的差别,小孩里边有跟父母很像的,有像父亲的,也有像母亲,又有一点像父亲,有一点像母亲,还有一些不太像。这样一个观察就不好总结规律,所以大家当时有一个普遍接受,但是是一个朴素而没有证明的想法,被认为遗传是一个混合学说,就是,就是就是黑的加白的变成灰的,这个说得过去好像说得通,但是这种说得通就像中国古代2000年老子、墨子一样,说一句话,一个简单的想法,并不是一个严格的科学推理的证明,也就没有办法检验。所以这个想法是大家都相信的,但是大家也都没有真正证明,而且没有把它化解出来,一个科学可以检验的规律来证明。
孟德尔在这样的基础上,他做了10年的实验。他选择用豌豆做实验,豌豆的选择,他花了一段的时间才选定用豌豆做实验。然后他在1954年到1964年做实验以后,1965年他总结出一个规律,在当地的自然科学协会上发表演说,讲了两次,他和一群神父和当地的配良种、做植物交配、做植物嫁接的这些人,他们搞的一个当地协会。他们在这里边讲,每一个月的星期三晚上他们有学术活动,他们是在两个月的星期三晚上,他把他的规律讲出来。然后在1866年论文发表出来。论文是用德文发表出来刊登在当地的杂志叫《布鲁恩自然史学会杂志》,它的论文的文章也是德文的,是《植物杂交的实验》。
这是原文的单行本。这本德文单行本后来被多次翻译。他的这篇论文里边一部分是讲他在研究是怎么做的。
可以看到他首先要提出来,他要做什么问题,他跟很多人一样,动物要配种,植物也要培育出更好的植物,这种东西只是现象,我们要找到的是杂交的时候有没有什么普遍适用的规律。所以他提出来他要找科学,找规律,而且要普遍使用。他提出来要怎么做这个事情呢?他说要做比较大规模的实验,要定量,要看之间的关系。这个东西现在说起来很简单,但是做了三年,很多人没有做到,包括达尔文就没有做到,但是他却做出来了。他在设计实验的时候是想到了我要怎么样来解决这个问题,实际上是连在一起的,他对他的思路进行了研究,他研究发表的论文的研究是做了7代,8年,每一代要种下去,要收获起来,要算。所以他在做到中间的时候做了一年多、两年多,他有一个结果。有了这个结果的时候,他推断规律,推断了规律以后,他要再设计下面的实验,要验证这个规律,所以前年3、4年就是这样做工作,不是一开始他完全想清楚这个东西,而且想到大概应该怎么做,做到中间发现了规律以后,提出规律以后,重新再做实验,再验证这个规律,验证了规律以后他再把它扩大,所以他一直在坚持后面做了那么多年,是因为他的工作做了很仔细。他再提 ……(未完,全文共7644字,当前仅显示2684字,请阅读下面提示信息。收藏《干部学习课件:从一个人到一个产业——豌豆起家的现代生物技术(上)》