活動報導 | 核心素養融入專業課程 於 2013-10-18 發表

花園中的物理學家

活動報導

【活動摘要】

  東海大學共同學科暨通識教育中心與生命科學系於102年10月21日舉辦孟德爾誕辰191週年講座,邀請陽明大學生命科學系及基因體科學研究所陳文盛教授講授「花園中的物理學家」。陳教授多才多藝,出國深造專研分子生物學,此外還是名畫家,而今天介紹的孟德爾也不是物理學家出生,是個抱有科學研究熱誠的教士。從事宗教職業的孟德爾本著想一探大自然法則的熱情,最終發現了生物遺傳基因的內在邏輯,這股熱衷於詢問並拼命想解答的知識趨力可以說是他畢生醉心於科學研究的因素。

  孟德爾出生於十九世紀,科學革命過後,認識生命的理論百花齊放,當時最著名的英國生物學家達爾文是發展生命演化論的第一人,他搭乘獵犬號,環遊大洋,在世界各地蒐集資料,寫成書籍,書中寫盡了他從海外觀察得出的一項結論:所有物種皆源自同一個祖先,經過漫長的時間,淘汰和適應,形成如今繁複多樣的物種。然而孟德爾對此迷茫並思考了:為什麼物種會出現如此多樣變異的面貌呢?為了回到祖先最初應有的樣態,他開始觀察存在於日常生活中的生物,從花朵、兔子到鴿子,逐漸能提出自成系統的假設和論證,但論證沒有親自動手證明,就只是提出了一個得不到答案的問題罷了,於是孟德爾開始設想了各種實驗計畫。

  孟德爾並不具備正統的科學家背景,出生農家、家境清寒,進入屬於奧古斯丁教派的聖托馬斯修道院成為神父後,由於學問傑出,教學認真,被舉薦到維也納大學進修,大學期間他也受到幾位知名科學家的教誨,例如都卜勒和愛廷豪森。孟德爾本想考取正式的教師資格,不過某幾門科目的成績不盡理想,便重新回到修道院,默默耕耘,致力於教學與做實驗。和修士們相處時他仍舊是個認真的好老師,在修道院的空地和實驗室中的他,卻化身成為一名勤奮的研究者。後世所知悉的豌豆實驗就是得自於孟德爾在這段人生時期的研究成果,顯隱性基因以及三一定律也都出自這項出名的實驗。

  1865年,孟德爾將成果寫成論文,寄給了當時一些活躍在社會上的科學家,這些科學家包括了達爾文,不過這起物種變異的爭論似乎沒能將孟德爾的想法捲入其中,他的研究太過新穎而遭到忽略,但他並未喪失基本信念,他的信念就是從物種的外觀變異找尋出隱藏在背後的自然定律。爾後,孟德爾與唯一一位給予回信的瑞士植物家內格里(Nägeli)交流,彼此通信長達七年,為進一步證實孟德爾的推論,他們改採山柳菊來觀察,沒想到,這次得出的結果卻和孟德爾的假說呈現截然相反的現象。

  這截然相反的現象代表的是另一種不同的遺傳原則,還是不同物種存在不同的遺傳原則?孟德爾感到沮喪,晚年將心力轉至昆蟲蜜蜂和氣象領域上,雖覺挫敗,但直到辭世之前,他對自己的研究還是相當地有信心。孟德爾的研究的確是遙遙領先的,科學環境改變後,他的研究也能夠就適當的科學氛圍生根茁長了,後人翻出了孟德爾的研究,認同他的推論是有道理的,並且也有合適的科技和討論氣氛承受他的學說。

  縱觀孟德爾一生的研究,他既是物理學家,也是演化學家,畢生閱讀了眾多相關書籍,充分觀察物種世世代代的外表形式,並試圖掌握形式之內的意義。如果說達爾文是對遺傳有興趣的演化學家,那麼孟德爾就是對演化有興趣的遺傳學家,他將園藝中的迷惘昇華成了一連串有意義的實驗,並為學界帶來承先其後的卓越貢獻。

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