格雷戈尔·孟德尔(Gregor Johann Mendel,1822年7月20日-1884年1月6日),是著名的生物学家。他用了近十年时间完成了豌豆杂交实验,发现了遗传学三大基本规律中的两个,也因此他被誉为现代遗传学之父。但直到他去世,他的这一发现都未得到世人认可。今天是孟德尔诞辰200周年,澎湃新闻经授权摘录《孟德尔传:被忽视的巨人》其中一章,以示纪念。

除了以植物学家闻名于世外,孟德尔还是一名昆虫学家,虽然他在该领域只在1853年和1854年发表了两篇不重要的论文,其中的主题分别是两种农业害虫。当时年轻的孟德尔之所以研究它们,主要是出于农业经济上的考量,为了防止它们给当地的农业所带来的损害。因为这两篇论文都出自他的青年时代,也是个人科研生涯的起步阶段,论文不仅内容单薄,而且还因为其中存在一些错误的描述,受到了包括他的老师科勒等学者的善意批评。

在1854年以后,孟德尔将全部的精力投入到了植物杂交的实验里,利用十几种不同属的植物开展了长达十几年的系列实验。到1871年左右,绝大部分实验已经尘埃落定,结果也基本明了:包括豌豆在内的多个物种都符合孟德尔所发现的遗传规律,但包括山柳菊在内的极少数物种却不能。

也是从这个时候开始,孟德尔再次转向了昆虫研究,具体说是关于蜜蜂的研究。作为奥匈帝国摩拉维亚省的首府,布尔诺有着较为发达的动植物育种产业,其中就包括蜜蜂养殖,还专门成立了蜜蜂养殖协会。孟德尔对蜜蜂的研究,应该是从1871年开始的,因为这一年修道院建了一座蜂房,还有蜜蜂过冬用的地下室。孟德尔研究蜜蜂的主要目的,是为了提高布尔诺当地的蜂蜜的数量和质量。而他主要采用的策略,是通过对不同品种的蜜蜂进行杂交,期望获得优良的品种。

为了更好地让蜜蜂进行杂交,孟德尔不仅采用了来自埃及、意大利、塞浦路斯蜜蜂品种,而且发明了一些独特的方法和设备。遗憾的是,尽管他在其中投入了不少的精力,孟德尔在蜜蜂杂交上的实验不算成功,没有达到通过杂交的方法来提升养蜂业的目的,也没有在这个主题上发表任何科学论文。

在优化蜜蜂品种的同时,孟德尔也顺便对蜜蜂进行了基础科学层面研究,采用的同样也是定量分析的方法。但因为蜜蜂杂交的不成功,这些研究也基本无果而终。倒是他发明的两个和杂交无关的小技术,在某种程度上起到了一定的作用。一是孟德尔改善了让蜜蜂过冬的方法,避免蜂巢在冬天的地下室里变得潮湿和长霉 ;二是孟德尔发明了一种运输蜜蜂的装置,可以避免长途运输对蜜蜂带来的伤害。

除了实验研究,孟德尔也积极参与当地养蜂协会的活动。孟德尔是摩拉维亚养蜂协会的会员,也是该协会的共同创始人之一。1871年孟德尔被选为该协会的副主席,经常主持会议,也积极和外界开展交流。一个例子就是1871年9月,孟德尔和协会主席兹旺斯基博士一起代表布尔诺协会参加了在基尔举行的德意志养蜂人协会的巡回会议。因为协会经费有限,只能支持一个人前往参会,作为协会副主席的孟德尔是自费去的。

尽管孟德尔在对蜜蜂的研究中获得了不少快乐,但作为一名昆虫学家而言,他所取得的成绩是非常有限,即使考虑到时代的因素,也只能说是平淡无奇。而且关于蜜蜂的研究,在进行了几年后也停止了下来。

在1873年11月写给内格里的最后一封信的开头部分,孟德尔就这样描述过他的情况:

“……山柳菊又一次枯萎了,我只是匆匆地去看过它们几次。我不得不如此完全地冷落了我的植物和蜜蜂,这让我真的不高兴……”

随着社会地位的提高,作为修道院院长和教长的孟德尔得到了越来越多的社会兼职:

1870年,他被选入摩拉维亚西里西亚农业、自然和区域研究促进会的中央委员会。

繁重的修道院行政事务,还有多方的兼职让他只有极少的时间去从事科学研究。等到一年后的1884年,这剩下的一点点时间也被没有了,因为这一年发生了一件事,让孟德尔陷入了一场与政府旷日持久的抗争里,直到他的去世都没有完结。

1874年春天,德国自由党在帝国参议院提出了一项新的税法,其中的主要内容如下:

“用法律去规范对宗教基金的捐款,从而满足天主教礼拜的需要以及提高牧师的日常收入。为了达到这一目标,教区和普通社区的团体必须向宗教基金缴纳税款,缴纳的额度按团体全部财产的价值(包括其持有的任何基金会,但不包括存在于图书馆、科学和艺术收藏中的财产)为基础来计算。”

换句话说,这项新的税法是为宗教基金筹集款项,目的是满足天主教活动的需要和提高神职人员的报酬。而作为宗教团体的圣托马斯修道院,同样也要为此纳税。

该项提案在投票中获得了宪法规定的多数票,在1874年5月7日由皇帝批准,并在当年的帝国规章制度里的第51条上公布。一年后的1875年3月25日,这项新的税法开始实施。孟德尔所在的圣托马斯修道院在两个月前就收到了命令,要求对修道院的财产进行统计,以便计算该缴纳的宗教基金税的额度。孟德尔遵照这项命令,于5月16日提交了修道院资产统计结果:修道院的动产为516701荷兰盾,不动产为260850荷兰盾。但除此之外,孟德尔既没有统计修道院的收入,也没有上报修道院里的支出情况。

政府在收到修道院呈交的数据后,根据上述法律做了精确的计算,拥有以上资产的圣托马斯修道院在接下来的5年里每年需要缴纳7336荷兰盾的宗教基金税。1875年10月10日,当地政府勒令修道院再执行这项命令。

这个执行令在修道院引起了轰动,和孟德尔一样,大多数神父都认为这是政府对修道院资产的侵犯。孟德尔是一个遵纪守法的人,但他认为这一新的税法与他所崇尚的国家基本法律相冲突,所以他对其有效性有异议。同时修道院的其他神父也提醒孟德尔,说他在上任院长时曾宣誓承诺要保护修道院的资产,这更让孟德尔下定了与政府抗争的决心。因为执行令上注明了如果不服可以上诉这一条款,孟德尔从此开始了他坚韧不拔的上诉旅程。

1875年11月1日,孟德尔代表修道院向省长办公室提交了第一份上诉书。在提交上诉书的同时,顺便提交了2000荷兰盾的捐款。但他对这笔捐款做出了如下说明:摩拉维亚宗教基金需要加强,所以这是他代表修道院的自愿捐款。也就是说,虽然为宗教基金捐了2000荷兰盾,但这不是缴纳宗教基金税,因为他不认为这个税法是合法的。孟德尔还同时声明,这已经是修道院所能忍受的最大极限。

几天后孟德尔就得到了回复,省长办公室驳回了修道院的上诉。勒令修道院在30天之内支付当年该缴纳的宗教基金税。不过政府方面也善意地提出,如果宗教基金税的额度计算有问题,可以拿出量化的证据来进行再次上诉。省长办公室的回复本来留有了余地,甚至可以说是某种暗示,即如果孟德尔能够重新评估一下修道院的资产,扣除掉修道院支出的部分以及一些不需要纳税的部分,就能把该支付的宗教基金税降低到一个修道院可以接受的水平。但孟德尔没有这么做,他不理解或不想理解其中的暗示,而是认定了新的宗教基金税不符合国家的基本法律,所以选择了和它斗争到底。

在孟德尔的性格里,有着很不相同的两面。一面是温顺,这充分体现在他和家人、同事、学生和贫穷百姓的交往里;另一面是坚毅,当这种性格体现在他从事的科研里,被认为是坚忍不拔,成就了伟大的科学发现。但当这种性格体现到他的政治生活中,则可能被认为是顽固不化,并给他的生活带来无尽的烦恼。

“上次的2000荷兰盾是自愿的捐款,圣托马斯修道院没有义务来支付宗教基金税……”

孟德尔的不通人情让当时摩拉维亚的省长波辛格男爵有些难堪。一方面,鉴于孟德尔在布尔诺宗教界和科学文化界的地位,省长不想因这件事和孟德尔交恶;另一方面,孟德尔的顽强抵抗已经伤害到了国家的权威,又不得不进行处理。最后省长就这个问题直接向文化和教育部报告,请求给予处置意见。就在向文化和教育部的报告中,省长也依然部分在为孟德尔辩解,认为孟德尔这样抵抗宗教基金税更可能是为了维护修道院的利益,而且修道院可能也的确无法支付那么高的税款。不过作为国家官员的省长,波辛格男爵也坚决认为孟德尔关于“宗教基金税不合法”的观点是错误的,并认为孟德尔之所以持有这种观点可能和他当时的精神状态不太好有关。

和摩拉维亚省政府的犹豫不同,文化和教育部在这个问题上表现得非常坚决,果断地对省长下达了如下指令:

“……请阁下在修道院院长继续拒绝支付税款的情况下,采用合法的强制手段……”

1876年1月,省政府再次勒令修道院支付宗教基金税,并声明如果再次拒绝支付,将会强制执行。在修道院的内部,对于这件事已经有了不同的观点,当初那些提醒孟德尔要保护修道院资产的神父,已经不再支持孟德尔和政府的抗争。但政府的严厉却更加激发了孟德尔的斗志,即使失去了修道院大多数神父的支持的情况下,他选择了孤军奋战。

3个月后,布尔诺市政府查封了圣托马斯修道院,强制收取宗教基金捐款。孟德尔又一次愤然抗议……

面对无所畏惧的孟德尔,摩拉维亚省政府想尽各种办法让孟德尔就范,包括各种奖励和惩罚,但孟德尔软硬不吃,选择了抗争到底。在双方都不妥协的情况下,这场争斗演变成了一个持久战:政府方面不断地扣押修道院的资产,包括它的庄园、糖厂等;孟德尔则不停地抗议,从质疑宗教基金税的合法性,到抗议扣押修道院资产的合法性。

即使在这样的旷日持久的争斗的环境里,有一项研究孟德尔还一直在坚持,不是植物杂交实验,也不是蜜蜂的品种改良,而是气象观测和研究。

除了植物学家和动物学家的身份,孟德尔还是一名气象学家。如果按所工作时间跨度来计算,气象学是孟德尔投入时间最多的领域。这一点在他所发表的论文的数量上也体现了出来,在他30年的科研生涯所发表的12篇论文里,其中有8篇就是关于气象学的论文,如下:

布尔诺地区的气象观测始于1848年,由普利马琉斯·奥利克斯科博士负责。1861年布尔诺成立了自然研究学会,孟德尔就是其中的创始会员。在学会成立的第一次大会上,学会秘书提议在当地几个地方建立气象观测站。早在这之前,孟德尔就是一名业余的气象观测者,他每个月都会观测气压、气温和云量的数据,这些数据也被添加到奥利克斯博士的每月气象报表中。因为之前就参与过气象观测,孟德尔应学会的要求接管了对收到气象数据进行分析和总结。

在孟德尔接管气象观测数据处理后,他用自己独特的方式(也就是用图表的方法)对这些数据进行总结和汇编,写成论文发表在1863年的学会的第一册会刊上,这就是他的第一篇气象学论文。

在这篇论文里,孟德尔将过去15年(尤其是1862年)布尔诺的几个气象指标(包括地气热、气压、风向和强度、多云度、平均降水量、雷雨天数等)以图形和表格形式显示了出来。在孟德尔接管了这些数据的分析后,当地的气象学研究也就进入了另外一个阶段,他所建立的这些直观的统计方法也成了后来的范式。1865年,奥地利气象学会成立,在该领域活跃多年的孟德尔也成了该协会的创始会员。

在接下来的1863、1864、1865、1869年,孟德尔也同样为当年的气象观测做了类似的总结和汇编,只不过采用的是整个摩拉维亚和西里西亚地区的数据,这就是他的接下来的四篇气象学研究论文。孟德尔剩下的三篇论文和上面的五篇有所不同,不再是对当地气象观测人员获得数据的总结和汇编,而是真正自己个人对发生在布尔诺的龙卷风(1870年)和雷雨风暴(1879年和1882年)的观察和描述。

比如在1871年当地自然研究学会会刊上发表的论文里,孟德尔描述的就是1870年10月13日发生在布尔诺的龙卷风,下面是文中的部分文字:

“上个月13日(注:这篇论文在前一年的11月学会例会上宣读),我们在布尔诺有机会观察到罕见的龙卷风现象……就在这一天,离中午两点还有几分钟的时候,突然间空气变得异常黑暗,只剩下一片昏暗的暮色。同时,大楼的各个部分都出现了剧烈的震动,以至于闩上的门突然被撞开,沉重的家具开始移动,瓦砾从天花板和墙壁上掉下来。伴随着的是难以形容的吼叫声、窗玻璃的咔嚓声、屋顶瓦片和石板的撞击声,这是一首真正的地狱交响曲……幸运的是,这个地狱般的场面在片刻之后就结束了……尘埃稍稍散去后,我透过窗户看了一眼,很快就发现了敌人;那是一股旋风,形状与我从插图和描述中了解到的一样……这场龙卷风所带来的损害巨大,在老布尔诺的教堂里,有1300扇窗户被砸……这种空袭的效果确实令人惊恐……所有的瓦片都被带走了,甚至连横梁都被损坏了……空桶、横梁、木板等像轻飘飘的稻草一样被带入空中……”

作为一名气象学家,孟德尔没有把这一次龙卷风的观测停留在描述性的层面。在他从导致的破坏中计算出龙卷风路径的宽度,并从持续时间和直径中计算出它的大致速度后,他进一步写道:

“龙卷风的旋转的方向是可以确定的。它发生的方向与躺着的钟的指针移动的方向相同,即从东到南到西。最近的气象学为北半球一般的旋转风暴确立了一个规律,即旋转应该总是发生在与时钟指针的运动相反的方向上,就像在台风和飓风中观察到的那样。因此,我们的龙卷风是一个例外……”

除了上面提到的发表的8篇论文,孟德尔还有一些没有发表但值得一提的研究结果。

比如,孟德尔在很长一段时间内特别关注对太阳黑子的观察,而且把黑子出现的规律和天气联系起来,这让他成了研究二者关系的先驱之一。同样,孟德尔多年来(直到1883年)每天三次测定空气中的臭氧含量,并将其输入他的表格中,并分析臭氧和气候的关系。还有,孟德尔本人在1865-1880年期间对地下水位进行了极其仔细的测量。通过检测圣托马斯修道院的修道院水井水面到井沿的距离,将地下水位的数值精确到厘米水平。他原来在实科中学的学生、后来的气象学教授约瑟夫·利兹纳尔将这些结果写成论文《论地下水位的变化,根据1865-1880年孟德尔教长在摩拉维亚进行的测量》发表。

1878年,深陷和政府斗争中的孟德尔又多了一个兼职,他接替了年迈多病的奥利克斯科博士,成了布尔诺地区气象观察的负责人。两年前,他还当选成为摩拉维亚抵押银行的董事。虽然身兼数职,孟德尔这个气象观测负责人并不是只做领导工作,从布尔诺气象观测记录本上,可以看到他还在很多气象观测上依然亲力亲为。

1883年5月4日,孟德尔最后一次向省长办公室发出了一封抗议信,在信中他依然坚持了宗教基金税不合法的观点,同时也提出奥古斯丁教派的修道院不是国家财产,而是属于基金会,应当是私人财产,所以不应该缴纳宗教基金税。就像他在抗议信中提到的那样:

“……圣托马斯修道院没有任何法律义务做出这样的贡献,而且这种义务从来没有存在过……”

1883年6月,省长办公室对孟德尔失去了耐心,向孟德尔的顶头上司——布尔诺主教提出请求,要求对孟德尔进行干预,换句话说就是希望免去孟德尔的宗教职务,从而彻底解决这一问题。就在布尔诺主教还在犹豫着是否要做出干预的时候,这个长达近10年的抗争竟然自己消停了。因为孟德尔病了,而且身患绝症。

《孟德尔传:被忽视的巨人》,商周/著,湖南科学技术出版社,2022年7月版

推荐文章

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注