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饶毅: 孟德尔和达尔文
作者:USMedEdu
发表时间:2010-10-29
更新时间:2010-10-29
浏览:2313次
评论:4篇
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孟德尔和达尔文

  作者:饶毅
  http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=377226

  不同的人,根据自己的情况,以自己的特色,能做出内容不同、但都有意义
的重要工作。

  孟德尔(1822-1884)和达尔文(1809-1882)几乎处于同时代。他们有很多
不同,也有相同:以其长期的钻研,做出杰出的发现,成为不仅十九世纪、而且
是迄今以来最伟大的生物学家。

  他们都不是以科学研究为饭碗,而是自己有兴趣,有强烈的喜好,才能持之
以恒。

  虽然他们都不以科学为职业,但都有必要的正规科学训练,在科学共同体的
规则中进行科学研究,没有违反科学规律,即使提出革命性的新思想,也仍达到
科学所要求的标准。所以,都不是所谓“民间科学家”。

  两人的科学成就,运气的比重很低。虽然说,孟德尔选的豌豆正好是二倍体,
而不像小麦那样是多倍体,如果用多倍体做实验,不仅会增加实验难度,而且规
律更不容易让一般人接受。另外,他选择的7对性状的基因分布较远。但这些运
气不是天上掉下来的,而是因为他仔细选择和做过多种实验材料。达尔文他在
Galapagos岛上看到所谓“地雀”虽然重要,但他到了很多地方、有大量观察,
所以也不是依靠运气。

  两人写文章风格很不同。达尔文的文章很长,叙述仔细,罗列很多事实,现
在读起来显得慢斯条理。孟德尔的清晰简明,直指要点。可以说,现代的论文,
基本是孟德尔式,而早期生物学论文可能像达尔文的比较多。

  他们出身差别很大。孟德尔没有显赫家世,没有优越环境。他父母无法支撑
他的智力的追求,中学就开始靠做家教支持自己的学业。他将农民父亲给自己的
一份田产给姐夫后,获得的经费并不能用多久。要想离开体力工作,追求头脑中
的趣味,就必须做出其他方面的牺牲,他被迫放弃结婚生子的权利,到修道院获
得谋生的物质基础。达尔文不仅自己家庭出身好,太太家里更有钱,无需任何人
资助就能做研究,一生是自我陶醉于科学。

  16岁的孟德尔要为生计苦苦挣扎,而达尔文在那样的年龄有学不好好上,他
父亲出于担心把他提前送到大学。孟德尔自己清楚地知道家庭的经济状况,不得
不决定要靠进修道院来谋生。而达尔文在自传中说,他年轻时就算过,只要父亲
给点遗产,生活就就没问题。

  他们两人都与当地的学术界联系紧密。但孟德尔的同道们并非举世闻名,而
达尔文的老师和同事们多半不仅是当时著名科学家、而且还有世界历史上著名科
学家,有他们承认达尔文的工作也就很容易获得全世界承认。假设达尔文是在孟
德尔的修道院工作,而Wallace首先发表进化论,就不可能有人要达尔文你赶紧
把你告诉我们你想了很久的进化论也写出来,我们知道你是世界第一。就是修道
院人说了,世界也不太可能接受。

  他们两人的才华可能不同,但他们精神相同:他们都持之以恒、孜孜不倦,
坚持科学研究。他们都不是由于外界压力做科学研究,而是自我动力。孟德尔珍
惜自己获得的修道院和中学老师条件,空余时间做了很多研究。在主要论文发表
后,在接任修道院道长后,他继续研究植物、动物、气象。达尔文也没有因为家
境好而成为纨绔子弟,而是几十年如一日地研究科学。如果要求抄写一遍达尔文
的全部论文、论著,可能有些人都会觉得工作量太大。

  单纯从研究的重要性来说,有些人可以认为达尔文的贡献大于孟德尔。但是,
从工作的创造性来说,孟德尔是迄今仍被低估的、极为聪明的生物学家。达尔文
的工作,部分内容以前其他人提出过,而且华莱士也有同样理论。直接比较孟德
尔和达尔文,是因为达尔文不仅希望理解遗传以充实进化论,而且还做过类似孟
德尔的实验,但没得到孟德尔的结论。

  他们的研究方法有同有异。孟德尔是提出问题,设计实验,分析结果,得出
初步理论,再实验,证明理论。达尔文主要是观察和推导。但是,虽然一般人误
以为达尔文只观察、没做实验,其实,他用花做了十一年的实验,主要结果发表
于两本书:1876年的《植物界异花和自花授粉的效果》和1877的《同种植物不同
花型》,也见于其他书和论文中。但是,在《孤独的天才》一文中可以看到,达
尔文做了遗传实验,却没有提出理论。

  他们的工作方式不同:孟德尔在生物学上主要研究一个问题,达尔文研究了
多个问题,而且都有重要发现。

  他们产出不同:孟德尔在生物学上,只有两篇论文。达尔文出版很多书籍、
论文,笔耕不断。读孟德尔的文章,容易感叹“真漂亮”;读达尔文的书,则容
易感到“真全面”。

  达尔文的工作不仅有科学意义,而且有很大的社会意义。但是对于科学内部
的学科来说,进化论直接催生其他学科作用较小。而孟德尔的工作,催生了多个
近代科学学科,包括分子生物学。

  孟德尔虽然条件不好、考试失败,却因祸得福,被送到维也纳大学,学到了
组合数学,成为用数学研究生物的先驱。达尔文要什么条件有什么条件,却没有
学很多数学。所以,数量摆在他面前,他没有看出关系。有传说,达尔文曾称:
数学对于生物来说,是木匠铺里用剃刀。说一流俏皮话是英国人的特长,木讷的
德国人,没有这个名声,但俏皮话不能战胜事实,恰当地应用数学可以在生物学
研究起很重要的作用。

  他们生前的声誉不同:孟德尔的科学成就没有被认可,更没有声名远扬。达
尔文工作不仅发表后很快产生很大影响,甚至有些工作还没发表就有人知道。

  达尔文留下很多原始材料可以供后世研究。孟德尔的遗物很少,就是最重要
论文的手稿,也曾在1911年被丢到字纸篓里,幸亏有人抢救。二战后,手稿失踪
将近半个世纪,直到近年才重新发现。

  不是说达尔文没有痛苦和烦恼,并不少,但他一生最大的成就没被忽略。不
是说孟德尔没有高兴和开心,但他在有生之年没看到最重要工作被认可。

  也许因为达尔文的英国,不仅是近代科学最重要的国家,而且是公共关系最
厉害的国家,所以不断有对英国科学家的纪念。而孟德尔获得的推崇少很多,并
且倒霉的是对他的非议不断。哈佛大学的政治立场左派的遗传学家DanielHartl
认为科学界有偏见在作怪,贬低出身低、来源于非英文国家的科学家。

  两位科学家的贡献都很大,可能更多人认为达尔文的贡献更大。

  但是,有些人可能对受过较多委屈的孟德尔更偏爱。


Barlow, N (1958). The autobiography of Charles Darwin 1809-1882. With the original omissions restored. Edited and with appendix and notes by his grand-daughter Nora Barlow. London: Collins, London.

Darwin CR (1876). The effects of cross and self fertilisation in the vegetable kingdom. John Murray, London.

Darwin CR (1877). The different forms of flowers on plants of the same species. John Murray, London.

  发表于《北京大学校报》

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共有4条评论
1   [USMedEdu 于 2010-11-01 22:25:01 提到] [FROM: 24.]
评《简评饶毅的《孟德尔和达尔文》一文》

  作者:huhao

  今天看到Mayfly先生所做“简评饶毅的《孟德尔和达尔文》一文”,有些话
要说一说。

  首先,饶教授的原作属于随笔性质,我觉得只要清晰易懂就可以,即使口语
化一点也没有关系,没有必要吹毛求疵。例如我看到mayfly先生文中提到“古纸
堆”,我就觉得应该是“故纸堆”,不过这并不妨碍理解,所以无所谓。

  第二,孟德尔出生于19世纪奥匈帝国治下的Heinzendorf。这是一个典型的
德语地名,dorf在德语里的意思大致相当于“村”。此地现属于捷克,但孟德尔
不会认为自己是捷克人。奥匈帝国是神圣罗马帝国(全称为:德意志民族神圣罗
马帝国)的继承者,这个帝国的主体和统治者就是日耳曼人,或者说是广义上的
德国人。随着奥匈帝国的瓦解和欧洲版图的变迁,现在的Heinzendorf已归属捷
克。请注意,现在的版图并不能证明历史上的归属,想象二战爆发前,希特勒要
求捷克退出其管辖下的苏台德地区,就是因为该地主体民族是350万讲德语的日
耳曼人。希特勒本人是奥地利人,奥地利人和德国人同文同种,比中国人和韩国、
越南人在人种和语言关系上更加接近,所以二战时德奥合并没有遇到任何障碍。
捷克现在的主体民族是斯拉夫人,与日耳曼人完全不同,是后来民族,与俄罗斯
人同源。去过布拉格的人都知道,这个捷克的首都,建筑风格和德国没什么两样,
皇宫里的镌刻、铭牌,一般是德语和拉丁语。最为关键的是,孟德尔的代表性著
作“植物杂交试验”是以德文写就,原题为“Versuche über
Pflanzen-Hybriden”。

  第三,我们不会去比较孟德尔和达尔文的贡献大小,因为他们的成就都是极
其卓越的,都为生物科学的进步作出了划时代的贡献。孟德尔的工作19世纪没几
个人知道,这不能说明他的工作不重要,恰恰说明他的工作的确是划时代的。孟
德尔将遗传学从依靠直觉的蒙昧状态(例如,高个子的父母生出的后代个子也高)
发展到可以定性定量进行分析和预测的科学时代,并由此告诉了我们基因是什么。
应该说,构建出基因的概念,其意义绝不亚于DNA结构的解析。DNA结构告诉了我
们遗传信息是怎样延续的(DNA双螺旋结构和它的复制机制),遗传信息是怎样
转化为生命机能的(DNA的转录机制)。但请不要忘记,没有基因这个概念上的
支撑,谁会去费尽心机地解析DNA呢?我不敢说孟德尔的成就大于沃森、克里克,
但绝不亚于他们。

  第四,生物学中定量概念的引入是个必然的趋势。达尔文通过观察得出了自
然选择的概念,但是要想用概念的东西进行精确的描述,甚至进行预测和控制,
是不可能的。现代的分子进化理论,完全建构在统计模型上,只有这样我们才能
依据相应的统计量对现有的人类基因、蛋白等序列数据进行分析。达尔文之伟大,
在于他提出了观念性的东西,用于指导后人的前行,这一点类似于古希腊的亚里
士多德。但如果不把观念性的东西上升为规范的数学,那就只能泛泛而谈,对实
际工作起不到指导作用。我们现在的生物学的研究,客观而言,大部分都属于描
述性质,不需要数学的引入。但这仅仅是囿于生物学发展的初期阶段,我们还未
获得关于生物体的完备和详尽的描述性知识。一旦我们获得了这些知识,下一步
显而易见就是将其规范化,理论化,而这就是数学的天下了。这一进程,已经在
物理学的发展中得到了生动的体现。

  第五,饶教授的文章,目的是阐明他的一个学术观点。有必要上纲上线到科
研界的分配问题吗?

(XYS20101101)
 
2   [USMedEdu 于 2010-11-01 22:24:06 提到] [FROM: 24.]
伟大科学家的重要错误:达尔文的遗传学

  作者:饶毅
  http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=379214

  达尔文进化论的精髓,广为证明。不断出现的反对,从来没有撼动其根本。

  但是,达尔文提出对遗传的想法,却有问题。

  科学文献讨论,常规自然是最新文献。

  但是,读史有些时候也可以有好玩、甚至有意义体会。

  我想在今天组会简介达尔文对遗传的想法。

  达尔文1868年在《家养动植物变异》一书讨论“泛生假说”(Hypothesis
of Pangenesis)的一章。起因是我近年上《生物学思想和概念》课程时,和本
科生一道读孟德尔1866年的遗传学论文。有趣的是,达尔文不仅做过类似实验,
而且还脱离实验,提出过遗传理论,就是“泛生假设”。比较达尔文和孟德尔的
文章,可以有多种讨论,特别是不同的科学思维方法。其中,有些问题并未过时,
而很有现实意义。

  孟德尔的遗传学研究,有高度的选择,而得出清晰的结果、推出明确的理论。
而达尔文,将多个现象联系在一起,提出一个假说可以同时解释这些现象。

  科学研究过程中,大家遵循一个规则,所谓Occam剃刀,以最简单的理论解
释实验的结果和观察到的现象。如果简单理论可以,就不用复杂理论来解释。如
果用复杂理论来解释,那么复杂加复杂可以叠很多层,就很难讨论和验证。以简
单理论作为基本步骤,科学虽然前进很慢,但较扎实。

  Occam剃刀是经验模式,并无标准公式。比如,是用简单的理论尽量解释很
多的现象,还是对于所解释的现象要有所局限、有所选择?

  1868年,达尔文把五类现象,代间遗传、发育、再生、植物嫁接、用进废退,
全部联系在一起讨论,他提出的理论,把我们现在认识到的“细胞全能性”(全
身很多细胞一直保持整套基因组)、和遗传规律混在一起。他的泛生论确实好像
可以解释多个现象,但事后我们可以看到是不同性质和不同层次的现象,因为他
求全,所以得出的反而是错误的理论。他提出生物体全身体细胞都产生泛子
gemmules(后人亦称pangenes),进入性细胞中,这些gemmules的组合决定了性
细胞内含,形成不同的性细胞,再产生不同的后代。在强调体细胞产生泛子的重
要性时,达尔文说再生原生质要么不全在于生殖细胞,要么生殖细胞没有再生原
生质,而是收集和选择泛子。他在讨论中甚至接受了拉马克(1744-1829)的
“用进废退”,而认为泛生假说能解释用进废退(比如连续多代人工地切掉牛
角),这是他的理论最可笑的部分,虽然他说很难相信,但自己也看过一个例子,
当然还据其他人说。他说受外界影响的体细胞性状可以获得并通过gemmules进入
性细胞而传代。达尔文在获得F2代重新出现F1代不见了的隐性性状时,仅看到现
象,提出所谓“回复原理”(Principle of Reversion),这并非原理,而是以
新名词复述现象。

  孟德尔只研究代间遗传,不考虑其他现象。而且他仔细选择了实验对象,还
选择了观察的性状。他明确说只研究子代一定相同于父本、或者母本的那些性状,
而他知道有些性状,子代既不同于父本、也不同于母本,或者介于两者之间。这
样,他得出的结果很干净,而他的理论很好地解释了他的结果。

  1866年和1868年,两个理论发表后,很可能没有人在他们两人都活着的时候,
同时知道两个理论。

  假设我们在当时看到孟德尔和达尔文的理论及其证据,一般并不能很简单地
断定谁对。孟德尔的理论比较严谨,但他高度选择可能是优点,也恐怕导致理论
不具有普遍意义。达尔文的遗传理论,解释现象较多,但怕是眉毛胡子一把抓。

  在现在和未来做研究时,这样的问题,同样存在,只是一般来说,当局者迷,
到以后才会恍然大悟。

  如果在研究的早期,正确的选择范围和对象,可能是科学洞察力的关键之一。

  达尔文当时认为体细胞的性状可以影响生殖细胞的遗传组成。后来德国生物
学家魏思曼(August F. L. Weismann,1834-1914)提出germ plasma(种质)
学说,种质只存在于生殖细胞中由亲代传给后代,生殖细胞可以产生体细胞,而
体细胞不能产生生殖细胞,种质不受体细胞和环境影响而改变。完全摒弃了拉马
克主义的基础。哈佛大学的Ernst Mayr将魏斯曼称为19世纪仅次于达尔文的进化
论学者。

  魏斯曼的实验很简单:他把小鼠的尾巴切掉,然后让他们生子鼠,他观察了
5代,901只老鼠,没有一个后代的尾巴短了。反对魏斯曼的人会说5代不够,要
更多代(而且可以无限代)的重复才能证明。但是实际上一般民间传说都是外界
对一代动物影响(比如剪断猫尾巴)就遗传到下一代,所以,虽然5代实验不能
代替几十代、几百代,这个结果还是完全否定了此前民间和学界不负责任的各种
传说,也摧毁了获得性遗传的基础。

  魏斯曼还用了人群的社会习俗作为例子:中国妇女裹脚多代并没有导致中国
人小脚,而当时得代代继续裹才行;犹太儿童切割包皮没有导致犹太人天生无包
皮,而得每代都环切才行。

  如果从一般遗传性状上看来,以后的经验也都证明种质隔离的正确性。

  但是,魏斯曼的实验很简单,而做结论时,不仅普遍化而且层次上升了。也
就是说,其结论超出了其实验结果。

  比如,性状不能获得性遗传,并不能否定体细胞有可能影响性细胞内的遗传
物质。我们现在重新思考,可能还有问题。在基因概念一再变化的情况下,遗传
不一定要用性状来看,而可以用分子来看,比如DNA、RNA、甚至蛋白质和其他分
子或亚细胞器。

  那么,我们是否可以重新设计实验,研究体细胞对于生殖细胞能否发生能够
遗传的改变?目前热门的表观遗传学,对此有何意义?还是有其他更值得探讨的?

  好像是问题。

  (2010年10月25日下午,饶实验室组会)

  注

  在有关孟德尔的文章《孤独的天才》一文 中, 更多讨论达尔文错失正确理
解遗传学的机会。

  组会后学生反馈,如《当代生物学》2010年10月26日论文:

  Remy J-J (2010) Stable inheritance of an acquired behavior in
Caenorhabditis elegans. Current Biology 20:R877-R878.

  表观遗传学可参见:Richards EJ (2006) Inherited epigenetic
variation — revisiting soft inheritance. Nature Reviews Genetics
7:395-401.

  魏斯曼原文见:

  Weismann A (1893). The Germ-Plasm. A Theory of Heredity

  http://www.esp.org/books/weismann/germ-plasm/facsimile/

  达尔文的相关一章抄录如下(红色和斜体为所我加,书中达尔文的注解从略,
有兴趣者可以查阅原书):

  Darwin C (1868). The variation of animals and plants under
domestication. John Murray, London.

  Chapter XXVII

  Hypothesis of Pangenesis

(XYS20101101)
 
3   [USMedEdu 于 2010-10-31 13:06:19 提到] [FROM: 142.]
美国科学家干细胞研究获重大突破

记者: 亚微 | 华盛顿 2010年 10月 08日

图片来源: 美国之音
干细胞
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美国生命科学研究人员诱导出可以替代人类胚胎干细胞的多能干细胞,从而在干细胞研究方面实现重大突破。一些专家认为,这项新的研究成果避开了围绕胚胎干细胞研究所产生的伦理争议。

哈佛大学干细胞研究所的研究人员日前宣布,他们发明了一种有效的方法,不用摧毁人类胚胎,就可以制造出人类胚胎干细胞的替代细胞。领导这项研究的德里克·罗西医生介绍说,他们根据日本科学家山中伸弥发明的技术,把4个基因引入皮肤细胞,使皮肤细胞转换成与人类胚胎干细胞非常相似的成体干细胞,即多能干细胞。

罗西说:“我们发现,我们从病患皮肤细胞诱导出的干细胞,无论在分子特性,还是在功能特性方面,都和人类胚胎干细胞非常相似,从而使我们确信,我们制造出了高质量的多能干细胞。”

罗西医生指出,过去通过逆转录病毒传染细胞的方法增加了细胞癌变的可能性,而他们发明的制造多能干细胞的方法要更加安全。另外,他们使细胞重新编程的效率也比从前大大提高了。

罗西说:“我们的技术效率非常高。过去,把细胞重新编程为多能干细胞的程序极为缺乏效率,只有不到百分之0.1的诱导细胞被重新编程为干细胞。我们现在的效率是过去方法的大约100倍。”

“家庭研究委员会”生命科学高级研究员戴维·普伦蒂斯进一步解释说,过去,研究人员通过病毒传染细胞的方法,把基因引入皮肤细胞,但是,这个方法增加了细胞癌变的风险,而哈佛大学研究人员使用信使核糖核酸对细胞重新编程,在制造出与胚胎干细胞相似的多能干细胞后,信使核糖核酸就会撤出,因此不会造成细胞癌变的问题。

普伦蒂斯指出,这个新的研究成果不仅提高了重新编程细胞的速度和效率,而且还可以从任何人体内提取细胞,并诱导出多能干细胞。

普伦蒂斯说:“你可以从包括病患在内的任何人提取细胞,诱导出多能干细胞来,然后把这些细胞再重新植入病患体内,由于这个过程不会产生移植排异反应,因此,好处远远大于人体胚胎干细胞,因为使用人体胚胎干细胞就必须摧毁胚胎。”

普伦蒂斯认为,诱导多能干细胞的程序因此变得更为容易,任何拥有这个技术的大学现在都可以诱导出多能干细胞来。最重要的是,它完全绕开了因使用人体胚胎干细胞所产生的伦理问题。

有关人体胚胎干细胞的研究在美国一直以来都是起了人们激烈争议的问题。最初,威斯康辛大学的研究人员在1998年首次从人类胚胎中分离出干细胞。由于胚胎干细胞有分化成生物体内任何组织和细胞的潜在能力,所以这个研究成果为培养所需要的组织和细胞,取代人体内坏死的组织和细胞,以及治疗一些疑难杂症带来了希望。

但是,反对人士提出,胚胎干细胞研究必须提取干细胞,而提取干细胞就要摧毁胚胎,这种做法无异于扼杀生命。支持人士则反驳说,胚胎只是人类生长的初期阶段,还没有长成生命,因此不能称为人。他们特别指出,这方面的研究有助于帕金森症、老年痴呆症、癌症以及糖尿病的治疗。

罗西医生表示,作为研究人员,他们都希望有一天不再用人类胚胎干细胞从事医学研究,而诱导多能干细胞的出现,让他们预见到这个可能性。

罗西说:“尽管如此,我认为,资助以及从事人类胚胎干细胞研究仍然非常重要,因为迄今为止,其它细胞都是以人类胚胎干细胞作为参照的,也就是说,如果没有人类胚胎干细胞作为参照,我们就不会知道我们制造的人造干细胞的质量如何。”

但是, “家庭研究委员会”生命科学高级研究员普伦蒂斯认为,人类胚胎干细胞研究已经过时:“我认为没有必要进一步从事人类胚胎干细胞研究,或者为制造胚胎干细胞而从事胚胎研究了,因为诱导多能干细胞具备科学家们感兴趣的所有特性。人类胚胎干细胞研究已经是过时的科学了。我鼓励科学家们发展新的科学领域,并集中在已经为病患提供治疗的成体干细胞研究上面。”

奥巴马总统上任后解除了对用联邦资金支持胚胎干细胞研究的限制。他通过签署行政命令推翻了前任布什早年颁布的禁止联邦政府提供资金支持人类胚胎干细胞研究的禁令。奥巴马认为前任的举措在科学和道德价值观之间作出了错误选择。

但是,布什总统认为,任何生命,包括早期阶段的胚胎,都不应该被摧毁,即使是为了拯救他人生命的医学研究的需要,也不能这么做。他指出,美国的建国原则是,人人与生俱来是平等的,而且被造物主赋予了生命的权利。
 
4   [dokknife 于 2010-10-30 22:52:56 提到] [FROM: 24.]
简评饶毅的《孟德尔和达尔文》一文

  作者:Mayfly

  首先要指出的是,饶毅文章中说达尔文与孟德尔“成为不仅十九世纪、而且
是迄今以来最伟大的生物学家”这句话有待商榷。至少孟德尔在19世纪没几个人
知道,而且我觉得DNA结构的建立要比他的工作重要得多,意义也更重大,也从
根本上解释了他的研究结论。另外,“迄今以来”似乎改成“迄今”或“迄今为
止”更好。

  再者,饶毅文章中的这句话“说一流俏皮话是英国人的特长,木讷的德国人,
没有这个名声,但俏皮话不能战胜事实,恰当地应用数学可以在生物学研究起很
重要的作用。”逻辑混乱、标点乱放、语意晦涩,似乎可以改作:“说一流俏皮
话是英国人的特长,木讷的德国人不具备这个。但俏皮话不能战胜事实,实际上
恰当地应用数学方法和工具在生物学研究中有时可以起到很重要的作用。”怎么
着也是北大的教授院长,写文章认真点行不行?读这篇文章总觉得饶教授的中文
水平与英文水平一样高或低。

  三是这句话似乎表明饶毅认为孟德尔(1822—1884)是德国人。其实孟德尔
出生和生活的地方当时属于奥地利帝国(Austrian Empire,1804 —1867),后
来是奥匈帝国(The Austro-Hungarian Empire,1867—1918),现在属于捷克共
和国(见英文版的维基百科)。无论如何,他不是德国人。

  四是科学研究方法有多种,比如思想实验(像爱因斯坦想像的“一个人以光
速前进会看到什么”)、逻辑推理(像“两个铁球绑在一起后是比单个铁球下落
得快还是慢”这样的问题)、野外观察(像达尔文航海过程中所做的)、可控实
验(像孟德尔所做的豌豆实验)等。要针对具体的问题选择适当的方法,这里没
有好坏的区别。不能因为某项研究中没有用数学方法就对别人说三道四,生物学
中大量的研究工作都是描述性的,如分类、进化、生态、多样性、生物学等。好
像张五常说过,凡是论文中用到数学模型的都不是好的经济学论文。达尔文研究
的主要是宏观的、无法直接观察到的进化过程、几乎无法用实验证明的进化论,
而孟德尔研究的是很小的、在可控条件下可重复检验和实验的问题,选择不同的
方法是自然的。

  数学工具和数理思维是个好东西,尤其是坐标、推导、拟合、排列组合、几
何空间、统计分析等。它可以使人发现隐藏在表象和杂乱数据中的规律、筛选影
响结果的参数及其权重、从多样性中找到一般性等。达尔文能从纷繁复杂的自然
现象下和千奇百怪的物种中找出自然选择这一生物进化的主导因子和机制,从而
将多姿多彩的生物界描绘成统一有序的整体,显示出他的数理思维是十分了得的。
不过,饶教授将达尔文与孟德尔进行对比,却没有给出结论,即没有提供比较的
理由,看来也只是空谈数学。实际上,他们两人几乎没有可比性,如果将达尔文
与华莱士进行对比更具有戏剧性和规律性,如他们都在海岛长期采集和观察、都
是博物学家、都进行过远行、都得出了自然选择概念等。

  饶教授在文中还说“他们都不是由于外界压力做科学研究,而是自我动力。”
而放眼国内,目前这样进行科学研究的人还有几个?当大名鼎鼎的饶教授还要写
文章攻击科研项目和经费分配不公时,我们这些最底层的如尘土小草的人也只能
为了年终那点奖金而拼命制造垃圾文章了,也只能苦苦等待领导尤其是国家自然
科学基金委的领导哪天能大发慈悲也降甘霖于自己的头上。当饶教授和我们都还
被行政领导用项目、金钱、地位、影响因子、评价体系拨弄得身不由已的时候,
能做出像样的工作也难。饶教授,钻进古纸堆好好研究研究达尔文、孟德尔也行,
只要不是逃避、故意回避这个藏在当下中国科研乱象下的、用数学方法推导出的
一般性规律和原因。

(XYS20101030)

 
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