科普杂谈之117关于获得性遗传理论争论的起源及其发展历程
(2022-11-01 08:53:42)
科普杂谈之117
长期以来,关于“生物的后天获得性能不能逐代遗传?”,一直是全世界生物学界争议的焦点。其实,关于生物的后天获得性能够逐代遗传的现象,我国的先人,早就有所认识。
后来,历代的育种家们根据这些原理,逐步发明了一种古老的育种方法,即:有意识地改变一部分植株的生活条件,使之发生变异,然后在这些变异的植株中,选择出比较符合人类需要的个体,精心地培育并逐代地选择,最终就能得到一种完全符合人类需要的类型。以后,随着各族人民的交流,这种古老的育种方法,也就逐渐传播到了世界各地。
到了十七世纪,欧洲的育种家们,已经能够熟练地应用这种方法,培育出各种各样的符合人类需要的家养动物和栽培植物的优良品种。但是,这种古老的育种方法,还缺乏一种科学理论作指导。
首先把育种方法提升为科学理论的,是法国杰出的生物学家拉马克。在那个时候,法国社会上的育种工作已经相当普及,而拉马克这时正在考虑家养动物和栽培植物的起源问题。于是,他就以学者的身份,请教了上百个育种家,并亲自参加了他们的育种活动。在实践过程中,他总结出一套比较完整的育种方法,那就是:“在改变生物的生活条件、不同类型的杂交、或者某种生物长期生活在某种特定的条件下,该生物就能发生变异;如果促使这种变异的因素继续存在,则这种变异就能进一步遗传下去并逐代地积累,最终能形成一种新的类型。”这一理论,就是后人所说的“获得性遗传理论”。
由此可见,“获得性遗传理论”并不是拉马克凭空想出来的,而是他根据无数个育种家的经验总结出来的。获得性遗传理论提出来以后,立即得到育种家们极大的欢迎。
遗憾的是,拉马克在提出“获得性遗传理论”的同时,还提出“世界上的万物不是上帝创造”的,这就触犯了教会的“尊严”,理所当然的要受到教会严厉的制裁。在教会严厉的迫害和批判下,拉马克的“生物进化论”和“获得性遗传理论”一起,统统成了这场批判的牺牲品。
直到十八世纪,拉马克的“获得性遗传理论”,又重新为英国的杰出生物学家达尔文所认同。他在亲自撰写的钜著《物种起源》中,专门以一章的篇幅论述了家养动物的起源,其中有好多处引用了拉马克学说中有关“器官的用进废退和获得性遗传”的原理。由此可见,当达尔文在世的时候,根本不存在关于获得性遗传理论的争论。(见1972出版的《物种起源》第1—30页)
然而,在达尔文去世以后还不到两年,这个完全被达尔文重新认同的理论,竟然被自称为“达尔文的继承者”魏斯曼用“老鼠断尾实验”推翻了。这究竟是什么回事呢?
原来,魏斯曼是德国的著名生物学家,长期在大学里讲授达尔文的进化论。达尔文去世以后,他就以达尔文的继承者自居,别出心裁的提出了《种质论》,按照他的理论,任何生物的体内都存在“种质”和“体质”两类物质,其中“种质”存在于细胞核中,专司一切性状的遗传,而且是代代相传的,绝不受环境的影响;“体质” 存在于细胞的其他部位,它能受环境的影响而发生变化,它将随着生物个体的死亡而消亡,因此,任何后天获得性是不能遗传的。
为了验证这一理论,他特地精心设计了一个“老鼠断尾实验”,他选择了一对健康的老鼠,断去尾巴,使之交配,然后再在其后代中做同样的实验,连续做了二十三代,其后代依然有一条长长的尾巴。于是,他公布了这个实验,并宣称“拉马克的获得性遗传理论被他的老鼠断尾实验推翻了”。
与此同时,他又伙同了一批志同道合者组织了“新达尔文主义学会”,宣布这个学会的宗旨是:“彻底否定拉马克的获得性遗传理论,坚决拥护达尔文的以生存斗争为主体的自然选择学说”。
也就是说,从这时起,才真正开始一百多年来关于“生物后天获得性能否遗传”的争论。
但是,全世界的育种家们,并没有理睬新达尔文主义者这一套理论,他们依然沿用拉马克的育种理论,培育出各种各样的优良品种。
上世纪二十年代,美国的布尔巴克和前苏联的米丘林,相继应用了“生物的后天获得性能够遗传”的原理,培育出了数百种优良的果树品种。布尔班克还公开表示“谁不相信获得性遗传,谁就不是进化论者”。
上世纪五十年代,米丘林学说传到了我国,受到了我国育种家们极大的欢迎,那个时候,米丘林培育新品种的方法在我国风靡一时,米丘林的“我们不能消极等待大自然的恩施,我们要积极地向大自然索取”的豪言壮语,更鼓舞了千百万育种家的信心。十多年间,我国的育种家们应用了嫁接、杂交和改变生活条件等方法,不仅先后培育出了多种优良的粮食作物和水果新品种,极大地丰富了人民的生活;而且,还使原先只能在热带地区生长的橡胶树,北移至我国的海南岛及西双版纳等亚热带地区,解决了工业生产上的大问题。
遗憾的是,在前苏联,米丘林的继承者李森科,并没有真正把米丘林学说应用在育种方面,而是专门用来打击不同观点者的工具,在斯大林的支持下,前苏联的许多优秀生物学者受到了迫害,甚至,他还把“基因学说”称之为“反动理论”, 李森科的专横跋扈,招致了大部分生物学者的不满。
一九六五年,随着前苏联李森科的垮台,米丘林学说在我国生物学界也遭到了否定。不仅我国各类生物教科书上去掉了米丘林的名字,连广大的育种家也不敢公开提米丘林在育种方面的贡献,甚至,还有个别生物学者,竟然污蔑米丘林学说是“伪科学”。就这样,获得性遗传理论在我国又一次遭到了否定。
一九七0年,英国的生物学家弗朗西斯·克里克提出了“中心法则”,中心法则 认为,一切生物的性状都是由DNA控制的,DNA有两个方面的功能:它能够自我复制;也可以通过酶及RNA等媒介表达出生物的性状,即DNA—RNA—蛋白质肽链—生物的具体性状。最后,弗朗西斯·克里克又作了具体说明,遗传信息只能从DNA流向蛋白质,而这一过程,绝对不可能逆转。
新达尔文主义者得知了这一消息以后,立即对外宣布:“拉马克的获得性遗传理论,最终被中心法则彻底推翻了。”(见“获得性遗传理论的发展历程”)
由于中心法则是当时的最新科研成果,所以它很快就被全世界生物学界公认为遗传信息传递的基本规律。“获得性遗传理论”再次遭到了彻底的否定。
但时隔不久,科学家通过研究发现,当年弗朗西斯·克里克对中心法则的解释并不完整,因为,他在提出中心法则时曾经说过,“DNA是遗传信息的控制中心,它可以自我复制;也可以通过酶及RNA等把遗传信息表达出来······”。但是,他在解释中心法则的含义时,只讲了遗传信息表达的过程,而对DNA“自我复制”的含义却只字未提。这就无法解释子代和亲代具有相似特性的原因。
尔后,科学家们又通过更加深入的研究,最终不仅完全弄清了遗传信息纵向传递的机理,而且还发现了在遗传信息纵向传递的过程中,由于外界因素影响而发生“基因突变”,且这种“基因突变”所引发的新的性状,确确实实是可以逐代遗传下去的。面对这种铁的证据,新达尔文主义者才不得不改口承认,“由遗传物质变化所引起的新的性状,是可以遗传的”。但是,他们还始终坚持认为,“获得性遗传理论”是错误的。因为,他们认为,任何外界环境的因素是绝对不可能影响生物体内的遗传物质的。不过,后来科学的发展完全出于他们的意料。
从上世纪八十年代开始,育种家们相继发明了“辐射育种”、“航天育种”和“分子育种”,而且,广大的育种家还通过实践证明,不仅射线可以影响生物体内的遗传物质,而且,连光照、温度等变化也能使生物体内的遗传物质发生变化,而这种变化所引发的新的性状,也都能逐代地遗传下去的。
现在,除极少数生物学者还死抱着魏斯曼的“老鼠断尾实验”来否定“获得性遗传理论” 之外,其余绝大多数生物学者都不再相信他们的鬼话了。
从以上“获得性遗传理论”被完全否定到重新被人们所认识的过程,充分说明了凡是符合真理的科学理论,不论它在历史的长河里埋沒了多久,但总有一天,人们会发现它的重要价值的。
(编辑同志,请将我的这篇博文刊登在“关于获得性遗传理论的争议” 一栏中,让大家来评论,我的说法是否有些道理。)