“My time will come!”

在遺傳學(xué)之父孟德爾生前被問及其科學(xué)發(fā)現(xiàn)屢屢不被理解和重視時,，他曾自信地預(yù)言道。

是的,，直到去世16年后的1900年,，孟德爾才迎來了屬于他的時代。其后,，借助威廉·貝特森（William Bateson）的豌豆研究與大力宣傳,，孟德爾打開的那扇別有洞天的遺傳學(xué)大門，才廣泛被理解和接受,，宣告了現(xiàn)代遺傳學(xué)的誕生,。今年是孟德爾誕辰200周年，我們在悼念這位科學(xué)巨匠的同時,，重新回顧和審視孟德爾的工作對今天生物學(xué)研究的啟示意義重大,。

近日，基因組所程時鋒研究員于《分子植物（Molecular Plant）》在線發(fā)表了題為“Gregor Mendel: the Father of Genetics Who Opened A Biological World Full of Wonders”的特邀評論性文章,，系統(tǒng)回顧了孟德爾的發(fā)現(xiàn),，概述了他的貢獻(xiàn)，并討論了其開創(chuàng)性工作對生命科學(xué)研究的深遠(yuǎn)影響,。

孟德爾的一生

孟德爾于1822年7月20日出生在奧地利——如今屬于捷克共和國西里西亞的一個叫海森多夫的小村莊,。孟德爾有著普通但不平凡的成長、求學(xué)和職業(yè)選擇的經(jīng)歷,，有著謙遜,、嚴(yán)謹(jǐn)、專注和熱情的諸多品格,。孟德爾只念完高中即進(jìn)入修道院參加工作,，卻獲得了去維也那大學(xué)兩年的學(xué)習(xí)機(jī)會；沒能如愿正式成為全職中學(xué)教師,，卻擁有了大量的時間投入到自然科學(xué)研究中,。通過艱苦而專注的十年豌豆雜交育種實驗，在當(dāng)時科學(xué)主流學(xué)術(shù)圈之外做出了超越時代的人類歷史里程碑式的偉大發(fā)現(xiàn),。

孟德爾帶給后人的啟示

今天,，當(dāng)我們回顧孟德爾的一生，當(dāng)我們閱讀孟德爾的研究論文,，不禁會問：孟德爾是如何通過“數(shù)豌豆”而能成為現(xiàn)代遺傳學(xué)之父的,？為什么物理哲學(xué)家艾倫·富蘭克林將孟德爾的豌豆雜交實驗譽(yù)為人類歷史上“最好的科學(xué)實驗” ,？程時鋒研究員在文章中回顧了孟德爾近乎完美的《植物雜交試驗》的實驗設(shè)計和實驗過程：其選用自花授粉的植物以保證親本基因型的純合；選用擁有較大的花器官的豌豆以保證雜交的便利,；選用七種（種子圓皺,、子葉顏色、花色,、花位置,、果莢形態(tài)、果莢顏色以及株高）用以觀察的性狀以保證后代表型鑒定的準(zhǔn)確性,。孟德爾開創(chuàng)性地利用數(shù)學(xué)思維對分離后代的表型進(jìn)行了科學(xué)的統(tǒng)計,，這也是遺傳學(xué)是生命科學(xué)里最早從簡單描述到數(shù)量分析的學(xué)科。

孟德爾的豌豆研究工作即使在今天看來,，也是一個極佳的“觀察紀(jì)錄-提出假說-驗證假說-做出預(yù)言”的科學(xué)典范和論文楷模,。文中因此討論了孟德爾能夠取得成功的或內(nèi)在或外在的原因，指出自由的學(xué)術(shù)氛圍和思想碰撞,、科學(xué)家純粹的智力追求和邊界突破,，以及清晰的科研問題與方法思路的提出的重要性。

此外,，文章對孟德爾的歷史地位和科學(xué)貢獻(xiàn)進(jìn)行了評價,。孟德爾同時觸及到了生命科學(xué)研究最重要的三個維度：表型性狀、物質(zhì)基礎(chǔ)和信息流,，是這三個方面結(jié)合的完美范例,。實際上，過去一百年生命科學(xué)的發(fā)展史,，均是在孟德爾開辟的這三個維度中逐次展開的,，同時得到大量其他學(xué)科發(fā)現(xiàn)和技術(shù)的影響和幫助。

文章的最后對豌豆以及其他作物未來的遺傳學(xué)研究進(jìn)行了展望,。

目前,，程時鋒實驗室正通過國際合作，開展廣泛的麥類基因組與育種研究工作,，豌豆是其中標(biāo)桿性項目之一。其引進(jìn)全球700余份集遺傳,、表型,、歷史與地理多樣性的豌豆種質(zhì)資源，探究豌豆基因組的多樣性,，開展深入表型性狀解析,、基因發(fā)現(xiàn)和功能驗證，包括孟德爾七大關(guān)鍵性狀及豌豆其他重要農(nóng)藝性狀等,，以期實現(xiàn)豌豆作為一個百年研究模式植物的復(fù)興及現(xiàn)代豌豆品種的遺傳改良,。

程時鋒研究員課題組的博士后石巖,、在讀博士生陳柏志、在讀碩士生蔣梅參與圖表準(zhǔn)備的部分工作,，該研究得到國家自然科學(xué)基金委等經(jīng)費的支持,。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.10.013