纵观科学家探索“绿色工厂”之谜的历史，我们可以知道：一个人要在 某些方面取得成就，总是离不开前人所打好的基础。科学是有继承性的。正 如牛顿所说：“如果说我比别人看得远些，那是因为我是站在巨人肩上的缘 故。”
　　
人是由“猴子”变来的

——达尔文创立进化论


　　1831 年 12 月 27 日，一艘英国海军所属的皇家勘探船贝格尔舰由英国德 翁港向着美洲大陆扬帆远航了。贝格尔舰将进行一次环球航行，主要任务是 测绘南美洲东西两岸和附近岛屿的水文地图，完成环球各地精确的计时测量 工作。船上有一位年轻的博物学家，他就是后来成为伟大的进化论奠基人的 查尔斯·达尔文。他在这次环球旅行中的主要任务是考察了解各地的地质和 动植物资源情况。当时的达尔文还只是位刚从神学院毕业的年轻的博物学 家，为了得到这次机会，他几经周折，说服了固执的父亲，终于踏上这满怀 希望和幻想的旅程。他实在太想认识这纷繁的世界，了解这充满神秘色彩的 大自然了。
　　达尔文 1809 年 2 月 12 日出生在英国塞文河畔的一个名叫施鲁斯伯里的 小镇上，父亲是当地一位有名望的医生，祖父是位博物学家。达尔文从幼年 起就对自然科学有着特殊的爱好。7 岁时，他就开始搜集植物和昆虫。8 岁时， 他进了镇上的一所小学读书，第二年便转入一所中学——巴特勒博士学校读 书，这个学校只教一些古代地理、历史和一些难懂的古典语言，达尔文对这 些课程毫无兴趣，只对诗歌还比较爱好，所以他也只是个成绩很一般的学生。 然而，在课外学习中达尔文却是一名勤奋好学的好学生。他向一位家庭 教师学习几何学；向叔父学习气压计的原理。除了学习自然科学，他还饶有 兴趣地阅读了各种各样的书籍，如莎士比亚的历史剧和各类诗歌，他祖父所 写的《动物生理学》，以及孩子们都喜欢的《世界奇观》等等，心中产生了
对自然科学的兴趣，希望将来有一天能到遥远的地方去考察。
　　博物学是动物学、植物学和地质学的总称。小小年纪的达尔文，对博物 学有着浓厚的兴趣。在学校生活的早期，他就狂热地搜集昆虫和植物，并想 给它们分类。他甚至对植物的变异也产生了极大的好奇心。
有一天，他拿着一朵花到学校，遇到一位叫赖顿的同学。
“告诉你一个秘密，我能改变花的颜色。”达尔文很神秘地说。 “是吗？你用什么办法呢？”赖顿有些怀疑，但很感兴趣地问。 “我用不同颜色的水浇花，就可以开出不同颜色的花朵。”达尔文笑着
回答。
可事实上，他从未实验过，这只不过是一种想象而已。
　　10 岁时，达尔文到威尔士海边玩耍，遇到一些大昆虫和许多飞蛾，这是 他在城里从未看到过的。于是，他被这些昆虫迷住了。他想：“这些昆虫和 城里的昆虫种类不同吗？这里为什么会有这么多昆虫呢？”他仔仔细细地观 察它们，并下决心开始搜集所有能找到的昆虫。
　　他还搜集各种各样的东西，如贝类、钱币、矿物、书信的印章等。他的 小卧室简直成了一个小型博物馆。在每一件“展品”上，他都仔细地拴上了 标签。
　　在学校生活的后期，达尔文特别喜欢打猎，尤其喜欢打鸟。可他打鸟并 不是因为好玩，而是为了搜集鸟类。他认为搜集鸟类是最高尚的活动。他还 特别喜欢观察鸟类的生活习性，常常天不亮就去寻找鸟和鸟蛋，并对它们的 生活习性做记录。
　　
　　达尔文对博物学的热爱，得到了舅舅的鼓励和支持。他告诉达尔文：“只 做个摘记是不够的，你可以把自己当作一个画家，但还要使用文字，而不光 是用画笔与颜色。当你描述一种蝴蝶，甚至一种苔藓的时候，你必须使别人 能够根据你的描述，立刻辨别出这种东西来。”在达尔文 16 岁生日时，舅舅 还送给他一本《塞尔伯恩博物学》，这使他兴奋不已，更加酷爱自然科学。 对自然科学的广泛、特殊的兴趣，对达尔文后来研究生物进化问题非常 重要。因为在科学的道路上，兴趣是获取知识的动力。有了兴趣，就有了求
知的激情，就会产生强大的毅力，去探索大自然无穷无尽的奥秘。
　　1825 年秋天，年仅 16 岁的达尔文遵从父命，到爱丁堡大学学习医学。 可由于教授们的课大多讲得极其乏味，激发不起达尔文的兴趣。他甚至不忍 心看到对一个孩子施行截肢手术。但他对博物学的爱好和兴趣依然不减。由 于他“不务正业”，违背父亲的心愿，在爱丁堡大学度过 2 年后，父亲又不 得不把他叫回来，重新安排他的前程。
　　父亲决定让他将来当一名乡村牧师。经过一番补习后，又把他送进了剑 桥大学基督学院。这就意味着他将要成为一个虔诚的基督徒。达尔文想，当 一名牧师也好，可以借闲暇时间读书，探索生物界的秘密。
　　在剑桥的学习是很认真的，他的毕业考试获得了良好的成绩，名列第十， 获得了神学学位。当时，达尔文一点儿也不怀疑《圣经》上的每一个字都是 准确的真理，他成了一名地地道道的神学教徒。
在剑桥大学学习期间，达尔文阅读了洪堡德的《南美旅行记》。洪堡德
是 18 世纪末到 19 世纪初的一个伟大的科学探险家，《南美旅行记》是他的 科学考察记。达尔文非常希望有一天，自己也能像洪堡德那样进行科学考察 和旅行。
在剑桥，达尔文的博物学才干和善于探索自然界奥秘的能力，被他的老
师汉斯罗发现。这位年轻的英国博物学家热心地指导达尔文学习植物学、昆 虫学等，他们之间结下了深厚的友谊。
当达尔文即将跨出校门的时候，汉斯罗教授日夜为他的职业操心。他四
处打听、联系，终于得到一个好消息：英国海军部所属的皇家勘探船贝格尔 舰准备去南美进行科学考察，恰好需要一位年轻的博物学家，汉斯罗教授觉 得，这最好的人选就是达尔文??
1832 年 1 月 16 日，贝格尔舰到达佛得角群岛的主岛——圣地亚哥岛的
普拉雅港。这是达尔文考察的第一站。生平第一次走进热带椰子林，达尔文 被如画的景色深深吸引，兴奋异常，森林里植物繁茂，昆虫低鸣??他真正 地看到了大自然的美！
　　可他随即便想到了身负的重任，立刻投入考察工作，收集各种资料。风 吹日晒，雷电交加，他历经了种种艰难困苦。每天，他总要用 2～3 小时写科 学考察日记，并随时给汉斯罗老师写信汇报他的考察情况、遇到的问题以及 想法，寻求他的指导。
　　1835 年 9 月中旬，贝格尔舰驶进太平洋，向南美洲的加拉帕戈斯群岛驶 去。远远望去，一群宛如海面的岩石那样的岛屿隐约可见。加拉帕戈斯群岛 是由 7 个大岛和 23 个小岛组成的，位于太平洋赤道线上，距离南美大陆只有
900 多千米，不像南美大陆那样热。岛上的植物、动物非常丰富，各种动物 的形态、习性却不一样。就是同一种动物，也有差异。达尔文对此非常感兴 趣，他要探索个究竟。这个群岛上的龟特别多，故有“龟岛”之美名。达尔

文遇到 2 只大龟，每只至少有 200 磅重，其中一只正在吃一块仙人掌。它向 他凝视了一下，然后不慌不忙地慢慢走开了。这些岛屿仿佛是大龟的乐园， 达尔文在岛上发现了至少 3 种不同的龟。生活在干燥、低地的龟主要吃仙人 掌；在潮湿地上的龟吃树枝。他还发现，这些龟不仅在习性上有差异，在其 他特征上也有不同。
　　有一天傍晚，贝格尔舰上的几名军官围住这位年轻的博物学家，向他提 出了他们感兴趣的一些问题：
“我们到处看到丰富的生物种类，这是怎么一回事呢？” “生物到底是怎样产生的呢？不是说上帝创造的生物不变吗？” “为什么自然界的生物多种多样，变化无穷呢？难道有许多上帝同时进
行创造活动吗？” 达尔文试图用《圣经》来回答他们的问题，但他们见多识广，总能举出
反驳的例子来。加拉帕戈斯群岛的神奇世界和这些问题，使达尔文翻来覆去 地思考，他渐渐意识到，自然界的事实与神学教义似乎是不可调和的。
　　经过观察和艰苦的探索，达尔文终于发现加拉帕戈斯群岛的动、植物在 外界环境长期影响下发生了变异。他在岛上采集了 26 种鸟类标本，发现有
14 种不同的地雀，分布在不同的小岛上。原先，这个群岛并没有鸟，地雀是 从南美洲大陆飞到这儿的。由于地理隔离，生活环境发生变化，地雀的形态 也渐渐发生了变化，不仅不同于南美洲的地雀，在群岛的不同小岛上也出现 了形态不同的地雀。
离开加拉帕戈斯群岛时，生物进化的理论已经在他的心中萌芽。
　　贝格尔舰的环球考察历时 5 年，于 1836 年 10 月结束。经过 5 年的考察， 达尔文已经初步建立了生物进化论的思想。这次伟大的经历，决定性地影响 了达尔文的一生。
回国之后，达尔文的脑海始终被一个问题占据着，就是“生物为什么会
发生变化呢？”他决心揭开这个谜。虽然 5 年的环球考察给他的健康带来极 大的损害，但他还是义无反顾地坚持探索着。
他开始搜集动物、植物在家养条件和自然条件下发生变化的一切事实，
并印发了大量的调查表，拜访了许多植物育种家和动物饲养家，听取他们培 养良种的经验。经过 15 个月的系统调查，他整理出了第一部物种变化的笔 记，记录下了他对家养和自然条件下动、植物变异的观察和分析。
他观察了 150 种鸽子。有嗉囊膨胀起来像个气球挂在胸前的突胸鸽；有
善于飞翔、专门传递书信的传书鸽；还有尾羽如同孔雀开屏的扇尾鸽等。这 些不同种类的鸽子都是由一种野生鸽——岩鸽产生的。他调查了家鸽演变的 历史后，提出了自己的见解：岩鸽经过几代家养，发生了变异。养鸽者根据 自己的爱好，有选择地培养，经过几代，个体就被保存下来。例如有的人喜 欢传书鸽，就选择一种颈长、羽毛多、善于飞翔的家鸽，让它们交配，去劣 保优，再用优良品种连续繁殖几代，就培养出了传书鸽的品种。
　　他还仔细研究了种类繁多的金鱼。欧洲的金鱼是由中国引入的。他查阅 了中国古代书籍得知，在中国的宋朝，有人把朱红色鳞的鲫鱼放在缸里饲养， 由于生活环境的变化，鱼渐渐表现出各种形态的变异，人们把不同形态的鱼 挑出来，再分缸饲养，结果变化越来越大，经过近千年的选择，终于培养出 各种各样的金鱼。
达尔文还研究了猫、狗、牛、羊、家兔、鸭、鹅等动物以及牡丹、菊花

等各种观赏花和植物，经过反复思考，终于总结出一套理论：人们是在用人 工选择的方法培养新种的家养动物和植物。生物具有变异的特性，在改变生 活条件的影响下，它会出现个体差异。人们把那些符合人类利益的变异类型 挑选出来，让它们传宗接代，由于生物具有遗传的特性，这些个体变异就能 够传递下去，新的物种就形成了。
　　他又反复思考，人工选择的原理能够适用于生活在自然条件下的生物 吗？
　　他想起在大西洋马德本岛上的昆虫，它们中大多数的翅退化，不会飞； 而少数昆虫的翅又特别发达。为什么同一岛上的昆虫有这么大的差异呢？原 来，岛上经常刮大风，会飞的昆虫大部分被风刮到海里淹死了，只有少数翅 特别发达的和在地上爬着不善飞行的昆虫侥幸生存下来。于是，一般会飞的 昆虫渐渐灭种了，只剩下翅特别发达和干脆不会飞的昆虫了。
　　这说明，是环境选择了生物的生存和发展方向。自然界同样存在类似人 工选择的过程。可这个过程是怎样表现出来的呢？
1838 年 10 月的一天，达尔文偶然拿起一本英国经济学家马尔萨斯著的
《人口论原理》读了起来。这下使他突然明白了。原来，书中说到：有的时 候生物会出现繁殖过剩。就是说生物无限度地繁殖，生存空间太拥挤，营养 不足，就会造成生物的大量死亡。例如，原有的一块草地只有 50 头羊，它们 有充足的草和生存空间，每只羊都很健壮，经过若干年，这块草地上的羊增 加到了 200 只，于是，草就不够吃了，生存空间也太小了，这样一来，大量 的羊便会死去。达尔文想，看来，生物必须和生存环境作斗争，生物之间也 为了争夺生存空间、阳光和营养而发生斗争。在生存斗争中，能够适应环境 的物种就生存下来，不断发展；不适应环境的物种就被淘汰。他据此总结为： 生物适者生存，不适者被淘汰，这叫做自然选择。
1856 年 5 月 1 日，达尔文开始系统地写作生物进化的著作——《物种起
源》。
　　当这部著作写到一半时，达尔文的朋友，另一位博物学家华莱士给达尔 文写了一封信，并寄给达尔文一篇他的论文，论文的观点和达尔文一样。他 请达尔文帮助把文章转送到剑桥大学去。达尔文非常乐意地这样做了，并在 文章的下面附上了自己的一段话，他说，他本人和华莱士持有相同的观点， 不过考虑到文章发表后肯定会引起一场风波，所以对于是否公开发表的问题 一直犹豫不决。
剑桥大学的博物学家们得知达尔文的研究都感到非常高兴。他们都劝说
达尔文公布自己的观点。于是，达尔文和华莱士联名写了一篇文章，并在著 名的林奈学会的讲坛上得以宣读。一年以后，达尔文的名著《物种起源》（全 名为《论自然选择形成的物种起源》）便问世了。
　　果然不出达尔文所料，这本书的出版引起了一场轩然大波。在书中，达 尔文提出世界决不是在一个星期里创造出来的，它的历史已经非常非常悠 久，它已经发生了变化，而且还在继续发生变化。一切生物也同样发生了变 化，人最早决不是由上帝创造出来的，而是从最简单的生物不断进化而来的。 亚当和夏娃的故事不可能是真的。这些观点激怒了西方的神学论者和教会势 力，他们不能忍受人类都是猴子的子孙这种说法，甚至连达尔文过去的某些 老师和朋友也都写信或发表文章抨击他。咒骂、恐吓、嘲笑和憎恨一股脑向 他涌来。
　　
　　由于当时教会的势力很大，因此，达尔文著作的发表并没有给他带来任 何荣誉。但这些都没有动摇达尔文的信念。他并非孤立无援，汉斯罗教授等 一批剑桥大学的博物学家以及著名的博物学家赫胥黎教授等都是他的支持 者，而且，他的支持者越来越多。
　　恩格斯将达尔文的进化论赞誉为 19 世纪世界的三大发明之一；马克思也 将他的《资本论》第一卷寄赠给达尔文，表达了他对达尔文的赞赏和钦佩。 达尔文所奠定的进化论成了今天人类认识生物界的基石，成了生物学的理论 核心，推动了现代生物学的进展。
　　
沉默了 35 年的豌豆试验

——孟德尔的遗传法则


　　在奥地利的西里西亚附近海因泽多夫村，有一幢普通房子，墙壁上悬挂 着一块金属匾额，上面用捷克文和拉丁文镌刻着下列字样：“遗传学的创始 人约翰·格雷戈尔·孟德尔 1822 年 7 月 20 日生于此”。
将孟德尔誉为遗传学的创始人是当之无愧的。 远古时代的人就注意到孩子或多或少有与其父母相像的地方，有时候简
直如同“一个模子里刻出来的”。古希腊学者亚里士多德说：“毛发及指甲 的特性或走路姿式，运动的独特性等是能传给子孙的，可是不易说明。”
从 17 世纪始，人们开始对遗传现象进行实验性的研究。
　　1683 年，荷兰学者列文虎克曾报道：将野生的灰雄兔和有颜色的雌兔放 在一块让其交配，结果生下来的所有兔子全与母兔颜色无关，而呈现公兔的 灰色。
　　1760 年，瑞典植物学家林奈写了在紫茉莉等植物上进行人工交配的论 文，并描述了亲代到子代的遗传现象。
1761 年，德国植物学家科尔罗伊特提出：从两个烟草种中所得到的杂种
生育力特旺盛，利用价值也高。
　　1828 年，德国的维格曼做成了瞿麦和烟草的杂种，杂种并不必然显示其 两亲中间的性状。
1882 年，英国人戈斯发表了如下实验结果：将结淡黄色豆粒的豌豆植株
的花粉放到结绿色豆粒的豌豆植株上去，杂种结淡黄色豆粒；将杂种豆粒播 种下去长出的植株的果实表现出双亲的特性，再将它们播种下去，绿色豆粒 产生的后代全为绿色，淡黄色的后代有的混杂着双亲的特性，有的全结淡黄 色豆粒。
1830 年，法国人塞杰雷特对香瓜杂种进行了研究，发现杂种子孙会分离
出许多性状，且有新组合起来的性状出现。
　　法国人瑙丹自 1855 年以后的 13 年间发表了一系列研究报告，他写道： 他在好几种植物上培育出了杂种，不论把杂交的哪一方作父本或母本，其杂 种总是表现出相同性状，这样产生的杂种第一代全表现出相同性状，而在第 二代以后发生各种性状的分离。在第二代，双亲的各种性状形成不同的重组 再现。
　　在孟德尔之前，许多遗传学家已经进行了这么多研究工作，他们描绘了 一大堆有趣的遗传现象，他们曾设想过与今日基因相似的物质。但遗憾的是， 他们对于这类遗传因子（今称为基因）的重组和分离等都没有进行数量关系 的分析。他们并没有发现“遗传法则”。而孟德尔注意到了这一点。通过 8 年豌豆杂交遗传试验的反复观察研究，他找到了生物的“遗传法则”，从而 奠定了现代遗传学的基础。这种独创性足以说明孟德尔是遗传学的创始人。 孟德尔祖籍德国，他父亲是一位农民，务农之余尤爱花草果树。孟德尔 自幼聪明，常随父亲在花园里栽培各种花草。孟德尔 6 岁时入本村小学就读， 课余兴趣全在种植花卉和养蜂上。在这个环境中，他掌握了不少植物栽培和 管理方面的知识。因家境贫寒，其父一度让他休学，学校一位教师看出了孟 德尔的培养前途，极力劝说其父亲，孟德尔才得以继续学习。从小学到中学，
　　
孟德尔成绩一贯名列前茅。1840 年，孟德尔考入奥尔米茨大学哲学学院，学 习了数学和物理等课程，从而为以后的遗传学研究工作打下了坚实基础。
　　1843 年，孟德尔结束了奥尔米茨大学的学习，进入了布隆的圣·托马 斯·奥古斯丁修道院，做了一名传教士，几年后，升任神父。孟德尔虽以宗 教为职，但对神学并没有多大兴趣，把时间放到了生物学、气象学、地质学 等自然科学上。1851 年，孟德尔被修道院院长送到了维也纳大学，系统学习 物理、化学、数学、动物学、植物学和昆虫学等自然科学知识。
　　1853 年，孟德尔结束维也纳的学习，回到修道院，继续他在小花园内进 行的一些植物的遗传学实验。
　　孟德尔想要解决的问题现在看来似乎并不复杂，他希望弄清楚植物的形 态和花的颜色等是根据什么法则传递给后代的。也就是说，生物性状的遗传 是否有规则可循？以前许多人的实验似乎已经看到一些有规律的结果，但 是，究竟是什么规律，为什么会产生这种有规律的现象？这些问题成了生物 学家迫切需要解决的重大问题。
　　1856 年的春天，孟德尔在修道院的植物园中新开了一块废弃不用的荒 地，栽种了豌豆、菜豆、玉米、草莓等，还饲养了蜜蜂、家鼠等小动物，以 便从中挑选能进行动植物遗传杂交试验的材料。经过许多次的实践和多年来 的经验，孟德尔选中了豌豆。
孟德尔挑了 22 个性状稳定的品种，又选出 7 对可以明显区分的性状，如
黄色和绿色的叶子，高茎和矮茎，光滑种子和皱皮种子，豆荚饱满和不饱满 等等。他将具有成对不同性状的豌豆进行人工杂交（例如高茎×矮茎，圆粒
×皱粒等），然后把杂交产生的第一代杂交种再相互交配，并详细记录它们
的“子孙”的各种性状。年复一年，冬去春来，每天他都要全神贯注、小心 翼翼地观察着这个实验。
有一天，孟德尔的好朋友气象学家耐塞尔教授来到修道院，经过一番愉
快交谈后，耐塞尔问：“听说你正在进行一项豌豆试验？”“是啊！今年已 是第三个年头了。”“能让我参观一下吗？”“正要您指导！”
孟德尔从维也纳大学结束学习回到布尔诺后，受聘为布尔诺高等技术学
院助教，主要教物理和生物。在学院中，这位 30 多岁，学识渊博，待人谦和 的有着胖胖圆脸的青年教师很快获得了教授们的好感。耐塞尔教授尤其喜欢 这个勤奋、厚道的年轻人。他们经常在一起讨论交流各自不同领域中的研究 体会。今天，耐塞尔提出要看一下豌豆试验，正是孟德尔求之不得的事情。 他们穿过一条长长的林荫道，绕过那五彩缤纷、香气袭人的花圃，来到 了一块狭长的、种满了豌豆的园地。这是一块约 35 米长、7 米宽的土地，并
不肥沃，但一排豌豆却长势喜人。 “你看，就是这些豌豆，长得多好！”孟德尔喜滋滋地指着一串串嫩绿、
饱满的豆荚夸耀说。 “你已经搞了三年了，花了这么多精力，究竟要得出什么结果呢？”耐
塞尔问道。 “我准备年复一年地观察这些豌豆的子子孙孙们，通过实验找出植物遗
传的规律性。”孟德尔回答并进一步解释道：“简单讲，就是要回答一个问 题，为什么一代又一代的植物会形成千姿百态的形状和颜色。”
　　孟德尔的实验前后历时 8 个年头。据统计，在整个实验过程中，他一共 栽培了数以千计的豌豆植株，进行了 350 次以上的人工授精，挑选了一万多
　　
颗各种性状的种子。 艰辛的劳动终于换来了成功的硕果，豌豆实验证实了孟德尔所预想的结
论。此时，为了证实豌豆实验的结论有着普遍意义，治学严谨的孟德尔又用 玉米、菜豆等植物品种作了重复，直到证明豌豆试验的结论可从特殊推广到 一般。
　　1865 年，孟德尔发表其历时 8 年累积起来的实验结果的时刻终于来临 了。也许是因为其内容太丰富，罗列的数据也太繁琐，报告分两次在 2 月 8 日和 3 月 8 日的布尔诺自然科学会的例会上宣读。会场设在布尔诺高等技术 学校，这是一幢石头建造的四层楼房。
　　2 月 8 日的傍晚，天气晴朗。体态稍胖、体格健壮的孟德尔戴着绸质的 大礼帽，披着长长的修道士黑礼服上衣，迈着庄重的脚步来到了会场。因为 这是自己教书的学校，所以心情是平静的。
　　会场里聚集着大约 40 多位听众。有天文学家、植物学家、化学家、医学 家等。会议主持人是孟德尔的好朋友，研究会秘书长耐塞尔教授，多少年来， 他一直关注着孟德尔的实验进展，分享着他的每一个成功和失败。今天，终 于要在这里宣布正式结果了，耐塞尔似乎比孟德尔还要激动。他迫不及待地 宣布：“今天，将由神父报告他关于植物杂交试验的新结果。”
接着，腋下夹着一叠论文的孟德尔缓步走上了讲坛，透过金边眼镜，可
看到他那灰蓝色的眼睛中闪出自信、真诚的眼光。 “在植物的遗传和变异中我们可以发现两条规律。”孟德尔宣布这个结
论后，全场鸦雀无声，一个个都把专注的、满怀兴趣，但又是疑惑的目光投
向讲坛。孟德尔顿了一下，顺手理了理稀疏的金发，继续言辞清晰地讲述下 去。
“第一，当具有成对不同性状的植物杂交时，所生的第一代‘儿子’代
‘杂种’的性状都只与其‘父’与‘母’中的一个相同，另一个亲本的性状 只隐而不显。例如，高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，所生的‘儿子’们（杂种） 全部是高茎，而矮茎性状则隐而不显。如果将‘儿子’们（杂交第一代）再 自相杂交，所生‘孙子’（杂交第二代）的性状就不再相同，而会发生‘分 离’，而且显性性状的个体数与隐性性状的个体数之间的比例是个常数，即
3∶1。例如，将高茎与矮茎豌豆所生的‘儿子’（全部高茎）再相互交配，
‘孙子’们中有高茎，也有矮茎，其数量总呈 3∶1 的比例。这就是分离定律
（后称孟德尔第一定律）。 “第二，当同时具有两对或两对以上不同性状的植物（例如圆粒兼黄色
的豌豆×皱皮兼绿色的豌豆）杂交，所生第一代杂种全是圆粒兼黄色的，而 第二代杂种的每一个性状各自按 3∶1 的比例独立分离，互不干扰，也即圆粒 黄色和圆粒绿色的比例是 3∶1，而皱皮黄色和皱皮绿色的比例也是 3∶1，这 就是自由组合定律（后称孟德尔第二定律）。”
　　孟德尔款款细述，在座的学者们全神贯注，倾听着孟德尔一步一步地解 释着他的实验。但是，随着演讲的深入，人们对于这项过于新奇的杂交结果 及其有规律的数字比例越听越难以理解了。约一个小时后，演讲暂告一段落， 余下部分在 3 月 8 日再次进行。当然，仍然是数字连篇的理论。
　　显然，孟德尔的理论超越了听讲者的接受程度。报告结束后，学者们没 有提出什么问题，也没有进行任何讨论，更没有人大声叫好。出于礼貌和学 者的涵养，鼓掌致意，掌声并不热烈。据说，听众只是默默地向黑夜的街头
　　
散去。
　　更为遗憾的是，报告会后的这种平静状态一直持续了 35 年。虽然，怀有 自信的孟德尔把讲演的内容写成了 45 页的论文《植物杂交实验》，并发表在 第二年自然科学研究会的会刊上，会刊也按惯例同当时各国 120 多个科研机 构和各高等学校交换各自出版物，各国学者也应该有机会读到这部不朽著 作，但是，绝大多数印本只是静静地躺在图书馆的书架上，无人问津，这部 价值非凡、论证严谨的大作没有引起科学界的重视。
　　即使当时欧洲研究植物杂交的权威、德国植物学家耐格利教授对此也疏 忽了。孟德尔拿到论文的 40 部副本时，首先将一部赠给了耐格利，并为征求 他的意见写了封信。等了又等，直到第二年的 2 月 27 日，孟德尔才收到耐格 利的回信，但耐格利并没有特别陈述意见，只是希望孟德尔寄给他六类由杂 交产生的豌豆种子。倘若耐格利这位当时的大生物学家提出孟德尔并予以介 绍的话，孟德尔定律则会更早地沐浴着灿烂的光辉而登场，大概在孟德尔健 在时就能成为一个世界著名的生物学家而度过其一生，不仅如此，生物学也 肯定不用等到 20 世纪就会取得相当大的进步。
　　达尔文也与孟德尔失之交臂了。达尔文较孟德尔早两年逝世。达尔文生 前若知道孟德尔的研究，也许会立即响应，并亲自加以重复试验。他们是同 时代人，若把这两个伟人的研究成果联系起来，或许在科学史上会早一些出 现辉煌的春天。
事实是，35 年中，醉心于达尔文主义的科学界生物学界没有把这个乡村
修道院院士的论文放在眼里。 但是，孟德尔自己坚信这个理论对生物进化学说有着“难以估计的意
义”。他在晚年对友人耐塞尔说：“等着瞧吧！我的时代总有一天要来临。”
　　孟德尔的时代终于来到了。1900 年，三位植物学家，即荷兰的德弗里斯， 德国的科伦斯和奥地利的丘尔马克在《德国植物学会杂志》的第 18 卷上，发 表了相同结论，他们分别在自己的研究中重新发现了孟德尔在 35 年前就已公 布的遗传定律。终于使这个淹没了 35 年的伟大学说走向了世界。
孟德尔法则的问世，如同太阳照耀着生物学发展之路。孟德尔遗传法则
和细胞学的进展相结合形成了细胞遗传学。此后，生理遗传学、微生物遗传 学、分子遗传学、群体遗传学、发生遗传学等，不断形成壮大，推动着科学 不断向前，直至今日。

征服神奇的细菌世界

——微生物学的奠基人巴斯德


　　在 19 世纪以前，人们常常会面临许多可怕的灾难：整桶整桶芬芳清醇的 啤酒莫名其妙地变酸了，让人难以下咽，给啤酒商造成重大损失；蚕农辛辛 苦苦养殖的蚕，身上出现了棕黑色斑点，接着便死个精光；难以计数的产妇 死于产褥热；成群的绵羊染上炭疽病纷纷死去；被疯狗咬了的成人或小孩， 没人能幸免死神的降临??其实，这些人类的灾难都是细菌或病毒在作祟， 人们不知其本来面目，面对灾难束手无策。正是伟大的法国微生物学家和化 学家路易·巴斯德揭开了细菌的神秘面纱，把人们从这些灾难中拯救出来。 路易·巴斯德因而成为微生物学的奠基人。
　　1822 年 12 月 27 日，路易·巴斯德诞生在法国东部多尔城一座临近山区 的破旧楼房里。他的父亲是一位勤劳能干的硝皮匠，自己文化水平不高，却 对知识看得很重，他拼命干活赚钱，渴望把儿子培养成为一名教师。巴斯德
9 岁那年，父亲把他送到阿尔波瓦中学附属小学里去念书。刚上学时，由于 他胆子小，个子也矮小，成绩又不突出，并没能引起学校老师的重视。但在 以后的日子里，老师们发现，巴斯德具有其他孩子没有的品格。比如，在读 书时，他具有一股坚持到底的恒心和耐心。尽管胆小，他却喜欢提出问题， 书上的知识，老师的讲解，似乎永远满足不了他的好奇心。
那时候，小学校实行分组教学法，教师把学生分成若干小组，由组长领
读课文，其余同学跟着朗读。巴斯德多么希望当一名领读的同学啊，可是他 始终没得到过这份光荣。为此，他常常在家里伤心地流泪。
小学毕业后，巴斯德升入了阿尔波瓦中学。校长罗马勒很注意培养学生
的意志，指导他们确定奋斗的目标。他认为巴斯德在学业上虽没有出众的地 方，可是他学习起来是那样的专心，无论周围如何喧闹，他的注意力是那么 集中。最难能可贵的是，他在回答任何一个问题之前，总是认认真真地想一 想，直到确定之后才把答案说出口。校长认为，这样爱思索的孩子是值得深 造的，他对巴斯德的父亲说：“您的孩子一点不比别人差，您应该送他到巴 黎上大学。”
1839 年，年仅 16 岁的巴斯德只身来到巴黎，进入高师预备班听课。第
二年，他按照自己的愿望，到贝藏松公学学习，预备投考高师的功课。他在 贝藏松一边读书，一边当助理教员，用大量的时间孜孜不倦地读书。他在给 家人的信中勉励妹妹：“意志、工作、成功，是人生的三大要素。意志是事 业的大门；工作是登堂入室的旅程；这旅程的尽头就有个成功在等待着，来 庆祝你努力的结果。”
　　1842 年，19 岁的巴斯德又到巴黎去读书，力行着“意志—工作—成功” 的道路，终于在第二年，依靠他的勤奋和努力，以第四名的优异成绩，考取 了巴黎高等师范学校。
　　勤奋好学的巴斯德一踏进大学的校门，就像一只蜜蜂钻进了花丛，拼命 地吮吸着每一滴知识的甘露。他一步一个脚印地进取着，终于以优异的成绩 获得了硕士学位，接着又一鼓作气，完成了博士论文。
　　巴斯德的才华得到了当时著名化学家巴拉尔教授的赏识，把他安排在自 己的实验室工作，研究酒石酸的旋光现象。巴斯德如鱼得水，整天在实验室
　　
里和化学试剂为伍，终于发现了酒石酸旋光现象的秘密。这位青年化学家的 发现震动了巴黎，并得到老化学家毕奥的赞扬，认为他应到一所大学担任教 授。然而，教育部却委任巴斯德为国立第戎中学物理教员，巴斯德毫无怨言 尽心尽力地去做了。
　　1849 年，巴斯德调任斯特拉斯堡学院化学教授。校长劳伦特对巴斯德很 器重，常邀他到家里作客。在那里，他结识了聪明、美丽、性格活泼的校长 的女儿——玛丽小姐，巴斯德的才华和高尚的心灵打动了玛丽小姐，他们很 快便举行了婚礼。可就在婚礼那天，新郎却突然失踪了。最后，人们在实验 室里找到了巴斯德，只好拿下他手中的试管，把他带回举行仪式的教堂。
　　巴斯德对酒石酸的研究并没有结束，他还在不停地做着实验。有一次， 他偶然发现酵母对酒石酸居然有选择作用。他十分惊讶于这个发现。他问自 己，发酵究竟是怎么回事？当时连科学界的泰斗杜马教授都把发酵作用看得 非常奇异而深奥，认为它的秘密很难揭破。巴斯德对发酵的原理产生了浓厚 的兴趣，而兴趣往往是发明与创造的先导。
　　正当巴斯德将注意力放在发酵上的时候，1854 年 9 月，32 岁的他被任命 为里尔理工大学教授兼院长。机遇偏爱有准备的头脑。里尔是酒精工业发达 的地方，制作酒精的一道重要工序便是发酵，这对于巴斯德的新研究太有帮 助了。正是在这里，巴斯德第一次闯入了奥秘无穷的微生物世界。
里尔的一家酒精制造厂在生产中遇到了困难，向巴斯德请求研究发酵的
过程。他每天都要花很长时间去工厂，把各种用于制造酒精的甜菜根汁和发 酵中的液体带回实验室，放在显微镜下观察。经过反复实验，他发现，发酵 时所产生的酒精和二氧化碳都是酵母使糖分解得来的，而且这个过程在没有 氧的条件下也能发生。因此，他确定发酵就是酵母的无氧呼吸过程，是酵母 生命活动的结果。因此，选择适当的酵母并控制它们的生活条件，便是酿酒 的关键。自此，神秘的发酵原理被化学家巴斯德揭示了，也正是由此开始， 巴斯德成了一名杰出的伟大的生物学家和微生物学的奠基人。
里尔以酿酒业闻名全国。但在 1857 年，有好几家酒厂发生了怪事——原
本芬芳可口的啤酒都变得酸得不可下咽。酒厂老板望着一桶桶发酸的啤酒， 焦急万分。当时人们都认为化学是神秘万能的，于是，六神无主的酒厂老板 们便写信给大名鼎鼎的化学家巴斯德，请求他的帮助。
优秀的科学家都善于举一反三，触类旁通。通过对酒精问题的认识，巴
斯德断定，啤酒里有微生物在作祟。他凭借着显微镜找到了它们——一种像 小细棍似的乳酸杆菌。巴斯德把酒厂老板们都叫来，告诉他们，正是这些显 微镜下的小小乳酸杆菌，在营养丰富的啤酒里繁殖，使酒变酸了。“这样微 不足道的小东西能使啤酒变酸？”老板们将信将疑。“是的！”巴斯德肯定 地说，“现在，我只要用眼睛就能断定你们的酒是不是发酸了。”老板们听 后更觉惊奇，他们拿来了各种各样的酒，想试试巴斯德是不是说大话。
　　巴斯德将一瓶瓶酒打开，逐一滴在玻片上，一个个地放在显微镜下观察， 根据乳酸菌的有无来判定酒味是香的还是酸的。每当巴斯德作出一个判断， 立刻由一位品酒师来尝味，作出鉴定。结果，巴斯德的判断全部正确，酒厂 老板们心服口服。{ewl MVIMAGE,MVIMAGE, !Wxzy0201_0066_1.bmp}
　　那么，怎样有效地防止啤酒变酸呢？巴斯德把封闭的酒瓶放进铁丝篮子 里，浸在水中加热到不同的温度，力图杀死乳酸杆菌而不把啤酒煮坏。最后， 他发明了一个简单有效的方法：只要把酒放在 50～60℃的环境中，保持半个
　　
小时，便能杀死里面的乳酸杆菌。这就是沿用至今的著名的“巴氏消毒法”。 我们现在喝的消毒牛奶就是用这种方法消毒的。
　　正当巴斯德为能使全国都享受他发明的利益而欲进行深入的研究时，忽 然受到老教授杜马的恳求：希望他能研究正在法国南方蔓延的可怕的蚕瘟 疫，以拯救濒于毁灭的法国蚕丝业！
　　当时巴斯德还没有很多的生物学知识，甚至不能十分准确地区分蚕和蚯 蚓，要去研究治疗蚕病，自然困难重重。但对于前辈的敬重和对国家的责任 感，使他毅然挑起了这副重担。
　　带着妻儿和三个精力充沛的助手，巴斯德来到法国南部的蚕业灾区阿 莱。
　　得病的蚕身上都有棕黑色的斑点，像撒过一层胡椒，当地人称它为“胡 椒病”。得了病的蚕，都难免一死，极少数结成了茧子，可用钻出的蚕蛾产 的卵孵蚕，全都是患病的后代。当地人绞尽脑汁，用尽了各种方法来对付蚕 病，可都失败了。巴斯德想，与其盲目地尝试各种无济于事的办法，不如找 出病的根源，他决定用显微镜来探寻蚕的病因。他把病蚕用水磨成糊汁，吸 一滴放在玻片上，放到显微镜下观察，经过多次仔细的检验，终于发现病蚕 体内都有一种棕黑色的椭圆形微粒存在，而在健康的蚕身上是绝对找不到这 种微粒的。他设想，这种微粒可能就是使蚕得病的真正原因。
工作进行到第二年，许多养蚕户开始怀疑了，他们抱怨说：“政府应该
派个动物学家或养蚕专家来，至少也派个兽医来，怎么选了个化学家！他整 天用显微镜看，难道能把蚕病看好吗？”巴斯德默默忍受着冷嘲热讽，心里 想着：“让时间来证明吧。”
在阿莱的日子里，他失去了他尊敬和热爱的父亲，他赶回家乡时，只见
到了父亲的棺材。在继长女和幼女不幸得伤寒去世之后，他年仅 12 岁的次女 在此期间又得了伤寒症，没有见到父亲就死去了。巴斯德抑制住内心的悲痛， 更加专心于研究，他觉得：“只有工作可以使我的思想脱离深深的悲哀”。 巴斯德呕心沥血地进行实验，终于发现，细菌不仅存在于病蚕身上，同 样存在于雌蚕蛾体内。根据这一发现，他发明了一种既简单又准确的检种方 法：把交配过的雌蛾放在一小块麻布片上产卵，然后将产完卵的蛾缝在麻布 的一角，等它干枯后，取一部分捣烂加水稀释，用显微镜检查。如果有微粒 或微粒的痕迹存在，就连麻布一起烧掉；如果没有，则它的卵就是健康的，
可留作明年的蚕种。
　　接着巴斯德便四处奔波为农民传播挑选好蚕的方法。由于过度疲劳，46 岁的他终于病倒了。他得了中风，开始半身不遂。在人们送他到海湾去疗养 的途中，他还念念不忘给蚕治病。巴斯德同蚕病奋斗了 6 年，终于使法国的 养蚕业从困境中解脱了出来。
　　通过对蚕病的研究，巴斯德认识到，微生物是可以控制的。当时在法国 的许多牧场，绵羊得了一种病，死亡率几近一半，损失惨重。人们把一些草 地称为“瘟场”、“瘟山”，因为羊群经过那里，仅仅几小时后，就一批批 四肢颤抖着倒下去，连牧羊人都没看清他们是怎么死的。死尸立刻膨胀起来， 稍微撕开一点皮，就有发黑的粘血流出来，所以人们称之为炭疽病。
　　1878 年，巴斯德受法国农业部的委托，正式开始了防治炭疽病的研究。 经过实验他发现，炭疽病的病原体是一种杆状细菌——炭疽杆菌。他和助手 到农场仔细观察绵羊染病死亡的过程。他们在草地上撒下大量的杆菌培养
　　
液，奇怪的是，这里的羊并不得病死亡；而那些在“瘟场”、“瘟山”吃过 草的羊，却死得特别多。巴斯德非常精明，他在撒下含杆菌培养液的同时， 让羊吃些带芒刺的植物，使羊的口舌受微伤，杆菌从伤口进入血液，羊就染 病死亡。那些“瘟场”、“瘟山”正是长着带芒刺的植物，才使绵羊吃草后 染病死亡的。于是巴斯德告诫人们：把病羊尸体埋在干燥的砂石质的深土中， 那里是不长草的，同时要注意不使羊吃到带芒刺的草，这样，羊就可以幸免 于难。
　　人们把巴斯德看成了农牧业的救星，当 1880 年法国农村流行鸡霍乱时， 又向他发出了紧急呼救。鸡霍乱是一种导致家禽迅速大量死亡的传染病，巴 斯德发现，它是由霍乱菌引起的。
　　这一年的夏天，巴斯德回家乡度暑假，无意间把剩下的带有霍乱菌的鸡 标本留在了实验室。到 10 月份他返回时，那东西还在，于是他立即重新进行 实验。他把放置了三四个月的老疫苗注射到健康的鸡体内，结果鸡安然无恙。 他又把新的霍乱菌注射到这些注射过老疫苗的鸡身上，结果这些鸡也不得 病。他据此得出结论：他终于找到了人工接种疫苗预防得病的方法！
　　经过反复的实验论证，巴斯德公布了他的发现：“通过简单地改变病菌 的培养过程，即把两次连续培养的时间延长一些，由于氧气的作用，使细菌 减少了毒性，便获得了一种不断减少毒性的方法，并最终获得可接种的疫苗。 用这种疫苗给动物接种后，只引起轻的病症，却能防止致病的传染。”巴斯 德减毒疫苗的发明，为实验免疫学奠定了基础。
预防鸡霍乱有办法了，那么，牲畜的炭疽病，是不是也可以采用同样的
方法来预防呢？巴斯德想，问题的关键在于必须制造出毒性减弱的炭疽病疫 苗。
用延长存放时间的方法是不行的，因为炭疽杆菌不怕氧气，否则便不会
有什么“瘟场”、“瘟山”了。巴斯德想起，他曾经将炭疽杆菌的培养液注 入母鸡的体内，而母鸡却出乎意料地没得炭疽病。经过再三思索，他认为， 可能是因为母鸡的体温要比绵羊等畜类高好几度，所以它能抑制炭疽杆菌。 果然，将注射过菌液的母鸡浸在冷水里，它就抵抗不住，也得炭疽病了。
巴斯德就用适当温度培养菌液的方法，成功地制得了炭疽病的疫苗。再
依次把毒性由弱到强的疫苗给绵羊注射，绵羊就再也不会得炭疽病了。经过 试验，这种方法也同样可以用于牛。
实验的成功使人们非常钦佩巴斯德，人们把做实验的农场改名为“巴斯
德农场”，以表达对这位科学家的敬意和感激。法兰西第三共和国政府要授 予巴斯德勋章，他提出希望将勋章一同授予不辞辛苦帮助他实验的青年助 手。当他们同时得到政府的授勋时，激动得相互拥抱起来。
　　1882 年，法国有 60 多万只羊和 8 万多头牛注射了他发明的疫苗。法国 在农牧业连同养蚕业、制酒业中得到了很大利益，正如英国著名博物学家赫 胥黎所说的：“1870 年普法战争使法国赔偿了 50 亿法郎的巨款，但是巴斯 德一个人的发明就足够抵偿这个损失了。”
　　巴斯德并没有陶醉在赞扬声中，他在胜利中再接再厉，把眼睛又盯住了 下一个目标——征服狂犬病。尽管此时他已年过六旬，身体虚弱，还是满腔 热情地投入了工作。
　　狂犬病是一种非常可怕的传染病，它是由于被疯狗咬伤（或抓伤）而引 起的。这种病在当时几乎是无药可救的，病人出现烦躁、恐怖、口渴异常而
　　
又恐水等症状，最终难免一死。 巴斯德和助手们进行的第一步工作就是要弄清楚究竟是什么样的微生物
在起作用。他们提取疯狗的唾液稀释后给兔子注射，兔子很快死去而并非死 于狂犬病，那是怎么回事呢？祸根会不会在血液里呢？巴斯德将疯狗身上抽 出的血注入健康的狗体内，并未使之得病。众所周知，狂犬病从被咬伤到发 病需要经过一段潜伏期。经过细心观察和研究狂犬病的发病症状，巴斯德终 于发现，引起狂犬病的微生物（病毒）是经过神经系统发生作用的，它从伤 口到达中枢神经系统的过程就是狂犬病的潜伏期。
　　巴斯德从一只疯狗的脑颅里取出一点延髓，再将一只健康的狗麻醉后锯 开脑盖，把疯狗的延髓注射进去，再缝起来。狗醒来后行动如常。但过了 14 天，它发病了。实验证实疯狗脑髓里也存在狂犬病病毒，从而论证了他的推 断。
　　经过一段时间的研究，巴斯德发现，狂犬病病毒可以通过连续的猴体培 养而减弱毒性，如果制成疫苗，便可用于预防狂犬病的发作。同时他还发现， 在被疯狗咬后的短期内，以减弱毒性的狂犬毒液作为疫苗进行接种，仍然具 有预防效果。
　　接着，他又找到了一种配制疫苗的最佳方法。他把疯狗的延髓用线吊起 来，放入清洁的放有干燥剂的玻璃瓶中，它的毒性便一天天减弱，到第十四 天，完全失去了毒性。然后把干缩了的延髓研碎加水稀释，便可以用来注射。 巴斯德在动物体内注射了这种疫苗，实验结果表明，注射过疫苗的动物
获得了对狂犬病的抵抗能力。
　　1885 年，正当巴斯德准备开始拿自己作试验品来进行人体的预防试验 时，7 月间，一个 9 岁的小男孩墨斯特被带到了巴斯德面前。可怜的男孩手 脚被疯狗咬得鲜血淋淋，他的母亲乞求巴斯德给予治疗。巴斯德开始感到有 些为难，因为疫苗治疗狂犬病在人类还没有先例。他检查了墨斯特，发现伤 口有 14 处之多，他注定要得狂犬病了。假如对他进行注射疫苗的治疗，或许 有可能死里逃生。
科学家的职责使巴斯德不再犹豫，当晚他就给墨斯特注射了用干燥了 14
天的延髓液制作的疫苗，次日注射 13 天的，然后是 12 天的，11 天的??孩 子天天在实验室里同小动物玩得兴高采烈，而巴斯德却度过了忐忑不安的两 星期，以至每晚都要失眠和发烧。治疗终于获得了成功，墨斯特挣脱了狂犬 病的魔爪，回到了他的小学校。
消息很快传了出去，不仅是法国全国，世界各地的病人蜂拥而至，要求
巴斯德为他们治疗。不到 10 个月，巴斯德的实验室就接受了 1726 名被疯狗 或疯狼咬伤的病人，除了 10 名以外，其余 1716 人都战胜了死神，获得新生。 这种治疗方法也很快在全世界得到普及。
　　巴斯德的巨大成功使法国人民欣喜若狂，人们筹集资金建立了巴斯德研 究所。直到今天，研究所还以其雄厚的科研力量和卓越的科研成果，在世界 微生物学领域占据着领先地位，每天，这里都要接待数以百计的各国访问者， 这也是对巴斯德这位为人类征服微生物而奋斗了一生的伟大科学家的最好纪
念。

解开蜣螂推粪球之谜

——来自昆虫世界的学者法布尔


　　法布尔是 19 世纪著名的昆虫学家。1823 年 9 月，他诞生在法国南部山 区圣·莱昂村一个贫苦的农民家中。他没有受过正规教育，凭着非凡的钻研 精神和坚毅性格，40 年如一日，终于成为世界闻名的昆虫学家。
我们来看看他是怎样研究蜣螂这种昆虫的。 迷人的春天来到了，阳光照在了嫩绿的草地上，一队羊群走了过来。羊
群排下了许多粪便，这可忙坏了一种叫蜣螂的昆虫。 蜣螂又叫屎壳郎，是一种油黑肥胖的甲虫。人们在田野或道路旁常可以
看到一对对蜣螂在滚动着一团团粪球，忙忙碌碌。蜣螂推粪球的方式很有趣， 它头前长着一排坚硬的角，像个圆的钉钯，用这钉钯将少量粪土聚集在一起， 再用脚搓成团，推动着向前滚动。球越滚越大，甚至超过了蜣螂的身体。陡 坡险沟也不能阻挡，有时到了坡顶，就连球一起滚落下去。有时一只蜣螂推 不动，就雌雄双双合作，前拉后推，不达目的，誓不罢休。
　　实际上，在公元前几千年，埃及尼罗河边的农民就注意到了蜣螂的这种 行动，他们见到这种现象很奇怪，这个圆球是什么东西？为什么这种甲虫要 推动这个圆球呢？于是有了一些迷信的想法，人们认为这个能够旋转的球是 每天运动一周的地球的形象。由此，蜣螂受到了人们的尊敬，称它为神圣甲 虫。古代埃及人还说，蜣螂是按照地球运行的方向从东到西转动它的球的。 它随后把圆球埋在地下 28 天，恰巧是月球绕地球运行一周的时间。球里的卵 经过 4 周，起了变化。第 29 天，雌蜣螂回到埋球的地方，将球取出，打开它， 投入尼罗河中。经河水一浸，一只蜣螂便从球里钻了出来。蜣螂是受了天空 星球运转的启示，才这样行动的，它是地球的一种“灵物”，难怪古埃及的 一些文物——金印、玉印的造型像蜣螂呢。几千年来，对于蜣螂的圆球发生 兴趣的人很多，可谁也没有去深入研究，谁也没有认识它的生活习性，谁也
不知这种球的确切用途，谁也不知道蜣螂是怎样养育自己的后代的。
　　法布尔决定解开这个谜。他想先找个蜣螂的卵来研究这种甲虫的生活习 性。他请了许多小朋友帮忙，但总不能如愿。小朋友告诉法布尔，他们看见 了蜣螂在地上滚动的粪球，里面却没有卵。一次，一位小朋友告诉法布尔， 他发现了一个奇怪的圆球，形如梨子，呈棕色，是在一个甲虫的地洞中找到 的。小朋友讲：“我还砸碎了一个，发现里面有一个卵。”法布尔想：“这 也许正是我要找的蜣螂卵。”他决定和小朋友一起再找一些这种“梨子”状 的东西。第二天早晨，法布尔和小朋友来到草地上，他们终于又找到了埋在 地里像个梨子样的东西。经详细观察，法布尔确认，这是雌蜣螂的杰作。这 个稀奇的东西真像一只不太新鲜的梨子。法布尔兴奋极了，继续工作。不久， 又找到一个，更有意思的是，边上还有一只雌蜣螂关注地看护着。法布尔一 连找到了 12 个大小差不多的“梨子”，而且，好几个都有雌蜣螂呆在边上。 一个暑假中，法布尔几乎每天都到这些地方去观察，寻找，共挖到了 100 多 个蜣螂的窝，里面都有这样一个“梨子”。经过认真研究，法布尔发现，“梨 子”是用精细的兽粪做成的，它是蜣螂幼虫的粮食。蜣螂在地面上滚动的圆 球，是成虫的食物。蜣螂的卵是长椭圆形的，就藏在“梨子”上端的狭小部 分。从卵里孵化出的幼虫就靠吃着身边的粮食长大。法布尔还发现，蜣螂的
　　
卵孵化出幼虫，最多的需要 33 天，最少只要 21 天。 要知道，法布尔从第一次观察蜣螂到最后得出准确结论，经过了 30 年之
久。法布尔写《昆虫记》时，第一篇写的就是蜣螂，将其称为“清道工”。 法布尔以前的昆虫学家主要在做着昆虫的收集和分类工作。他们研究昆 虫的身体是什么形状，有几只脚，翅膀是什么颜色??法布尔认为：这是研 究死的昆虫，昆虫是活生生的机体，大千世界，海阔鱼跃，天高鸟飞，生机 盎然。光靠在实验室里解剖，怎能获得准确资料呢？研究昆虫，了解昆虫， 要到大自然去，到山林中去，到小溪旁去，看昆虫如何捕食，如何交配，如 何产卵，如何跳跃，如何飞翔。春天看蜜蜂采蜜；夏天聆听蝉鸣；到了秋天， 观察蟋蟀的求偶；冬雪飘飘，那就去寻找避寒的刺蛾。法布尔讲：“研究昆 虫学，就是去研究它们在活着时的活动，它们的本能和习性，他们的才能和 感情??”这也是法布尔写作不朽巨著《昆虫记》的指导思想。这部著作的
一个副标题是《关于昆虫的本能和习性研究》。 法布尔几十年辛勤劳动的结果终于汇成了十大卷的《昆虫记》，全书 200
多万字，包括了 219 篇文章。在这部宏大的著作中，法布尔向人们介绍了 400 多种昆虫和其他小动物，活生生地展示了一个绚烂多彩、瑰丽多姿、奥妙无 穷的世界。他把一个个昆虫写得生动有趣，有的地方还富有诗意。据说，鲁 迅先生看过这部著作后，赞扬这是一部了不起的作品，“读起来也还是一部 很有趣、也很有益的书。”鲁迅先生曾经打算把《昆虫记》全部译成中文， 介绍给中国读者，可惜他去世太早，没来得及完成这项工作。
法布尔的写作是极为认真的。他积累的那些资料，是花了几年，十几年，
甚至几十年的观察和研究后获得的。暂时没有办法解决的问题，他决不妄加 猜测，宁愿保持沉默，因此，他的记载基本上是客观的总结，描绘了昆虫的 真实面目和习性，写出了昆虫的最有生机和最为绚丽的秘密。
蜜蜂是一种很聪明的昆虫，它有辨别方向的能力。真是这样吗？法布尔
想证实一下这个说法。法布尔设计了一个现在看来很简单的试验。他在自己 屋檐下的蜂箱里捉了 40 只蜜蜂，然后小心地在每只蜜蜂的背上涂了白色的记 号。做完记号后，他关照女儿阿格莱，要她记下第一只带白色记号的蜜蜂回 来的时间。法布尔和女儿对准时间，带着蜜蜂出发了。他走得很远，在离家
4 千米时，他把蜜蜂放走了。法布尔发现其中 20 只迅速向四周飞去，似乎在
寻找回家的方向。余下的 20 只仅是在草地上漫步，连身体平衡都无法维持， 法布尔努力地赶它们走，它们也飞不起来。法布尔想，这些是受伤、残废的 蜜蜂，应从试验名单上去除。
　　放蜜蜂时，天气还是晴朗的，太阳挂在天上，一丝云都没有。可不一会 儿，突然乌云四起，风也刮了起来，而且越刮越大。最为不巧的是，风来自 南方，那正是蜜蜂回家该走的方向。
　　法布尔怀着忐忑不安的心情往家走去。他惦记着那些放飞的蜜蜂，担心 它们在这不利的条件下，可能会迷失方向。
　　可在他还没有踏进家门时，女儿阿格莱已经拉住了他，高兴地说：“爸 爸，爸爸，快看，已经有两只带记号的蜜蜂回来了，时间是 2 点 40 分。”法 布尔也不由地兴奋起来。法布尔是在 2 点钟把那群蜜蜂放出来的，说明它们 在不到 45 分钟的时间内，顶着大风，飞完了 4 千米路程，更有意思的是，法 布尔获知，这些蜜蜂还顺带采集了花粉，因为女儿讲，这两只蜜蜂身上沾满 了花粉。
　　
　　法布尔也开始很有耐心地在蜂房边等待着，他终于亲眼看到了 3 只归来 的蜜蜂，身上同样带着花粉。第二天，法布尔检查了一下蜂房，发现另外 15 只蜜蜂也归来了。真的，20 只放飞的蜜蜂全部归巢。
　　这个实验被法布尔记在了《昆虫记》中，他写道：“尽管天气不好，刮 着风，沿途是陌生的田野，可是蜜蜂并没有迷失方向，20 只蜜蜂终于全部归 巢了。”从这段文字中，可看出法布尔很满意他的实验结果。
　　这些有趣的故事，都被法布尔记进了《昆虫记》。为了让这些故事写得 人人都懂，都爱读，法布尔专门找了两位对昆虫不熟悉的朋友，他们是木匠 吉格和小学老师夏拉斯。这两位朋友定期被法布尔请到家中，他将新近写成 的昆虫故事念给他们听，朋友听懂了，法布尔欢喜得不得了，若朋友没听懂， 他就重写，直到他们理解为止。因此，吉格和夏拉斯是《昆虫记》的最初读
者。
　　法布尔的《昆虫记》每隔两三年出版一卷，虽然每卷中的昆虫故事都很 有趣生动，也有许多卓越的动物行为学、心理学的研究成果，可由于这些文 章并没有依照一般科学论文的格式去写，书名又少吸引力，所以当时并没有 引起大多数科学家的注意。法布尔一直沉浸在他的昆虫世界中，很少与世人 社会接触，他的研究和著作也慢慢被人淡忘了。
法布尔没有因为外界反应的冷淡而停止他的研究和写作，他坚持了长达
半个多世纪的科学研究工作。在法布尔 87 岁时，他的体质很差了，走路脚也 抖了，但他自信脑袋瓜儿仍旧健全。他的视力，一直到结束对甘蓝青虫和萤 火虫的研究为止，仍未减退。他是从不知道休息的。他常常讲，休息什么， 我这副机器还可活动，只有工作才是最正当的生活。
可是有一天他终于到了有齿无法嚼、有眼不能看、有脚不能走的境地，
他不能继续从事研究工作了。这位年迈的科学家的身体一天天衰弱下去，炯 炯有神的眼睛也老花了，签字的手也不断地抖着。走路要用拐杖，还要有人 扶着，才能移动几步。和法布尔相伴了几十年的小桌子，他也无法搬动了。 这是一张很小的桌子，才用的时候油漆得精光铮亮。它陪了主人 50 多年，经 过主人几百万次的书写和不断的搬动，也和主人一样，衰老了。桌面留下了 许多墨迹，一只角已经缺损了，有些地方被虫蛀坏了。但这桌子仍骄傲地站 着，似乎在证明着法布尔 50 多年的写作和研究生涯；证明着法布尔在这儿完 成的学士、硕士和博士论文；证明着法布尔写出的七八十本教科书和许许多 多科学普及读物，写出的最为后人感叹不已的 10 卷《昆虫记》。
《昆虫记》终于获得了世界的承认，销售数不断增加，超过了几十年零
零星星所销的总数。法布尔成了全法国，乃至全世界都知名的人物。连当时 的法国总统也专程拜访了他。
　　今天，如果在一个阳光灿烂、暖意融融的日子里来到法国圣·莱昂参观 他的故居，你在院子里可以看到这样一个塑像：一个矮小的老人，他的身子 斜倚在一个树桩上，穿着一件旧大衣，口袋里鼓鼓囊囊的，装着标本匣子， 头上戴着一顶宽边的毡帽，他一只手拿着放大镜，一双眼睛通过镜片盯住一 只昆虫，另外一只手把大衣的衣领扯起，一直遮到耳边，让光线投射适当。 在他周围有许多蜜蜂在嗡嗡地飞着。
法布尔与昆虫多亲密啊！

猎逐微生物的英雄

——罗伯特·科赫发现结核杆菌


　　罗伯特·科赫是一个矮小、严肃和近视的德国人。在他 28 岁生日时，夫 人给他买了一架显微镜供他消遣。
　　科赫白天为乡村中的农民看病，晚上的时间则摆弄着这架新的显微镜。 他学习着用反光镜使适量的光线射入透镜；他把薄薄的玻璃片洗得干净发 亮；他把死于炭疽病的牛羊尸体的血液滴在这些玻璃片上。
　　他在显微镜中看到了一些形如小杆的怪物。有时候这些“杆子”是短短 的，或许仅有几条，在血液中漂流着，微微颤动；有时候这些“杆子”又粘 在一起，连成一条细细的长线。
　　这就是炭疽病的元凶吗？它们是活的吗？用什么方法能证实这些呢？科 赫开始全神贯注起来了，他发疯般地关心起炭疽病牛、病羊和病人。
　　当时，炭疽病是一种使全欧洲的农民都胆战心惊的怪病。拥有上千只羊 的富人会在几天中倾家荡产；白天还快活奔跑的肥羊到晚上就不吃食了，第 二天早晨已冰冷僵硬，它们的血液黑得吓人；接着，农民、牧羊人、剪羊毛 的人、羊皮商人也会染上这怪病，他们的身上长出了疮疖，或患上了急性肺 炎，直到咽下最后一口气。
“我没有钱买牛羊供我作实验，但可选老鼠作为实验动物。”科赫想到。
　　科赫找了一些细薄的木片，仔细洗干净，放到烘炉中加热，这样可杀死 沾在上面的一些其他微生物。然后把这些木片浸到患炭疽病羊的血中，这些 血中充满了一些神秘的不活动的线和杆。
下一步可是极为关键的，科赫用刀在老鼠尾巴上开了个小口，将浸过羊
血的木片插进了伤口。 第二天，这只老鼠死了。肚皮朝天，直僵僵地躺着，本来滑润的毛倒竖
了。科赫把这只可怜的老鼠缚在木板上，切开了它的肝和眼，看遍了尸体内
部每一个角落。让科赫惊奇的是，老鼠体内同样有着又黑又大的脾脏。从脾 脏内取下一滴发黑的粘液放在显微镜下，科赫又一次看到了那些熟悉的线和 杆。
科赫心花怒放。“这些线一定是活的。我插进老鼠尾巴里的木片上沾有
一滴血，这滴血仅有几百只这种“杆子”，而老鼠患病到死亡 24 小时内，它 们繁殖到了几亿只??”
　　“有什么办法能看到那些‘杆子’长成了线？”科赫苦苦思索着。“我 若能钻到一只活老鼠体内去看看那该多好！”钻到老鼠体内是不现实的想法， 但创造一种环境使这些“杆子”在里面生长倒是可以尝试的事情。
　　科赫取出一点死老鼠的脾脏，放到一小滴牛眼睛的水样液里。科赫想： 这些东西应该是杆菌的好食品。若能提供与老鼠体温相同的温度则更理想 了。他做了一个简陋的培养箱，用油灯慢慢地加热。
　　为了不让其他微生物混进来，科赫不断改进着他的实验方法。他将悬滴 液移到显微镜的透镜下面，静看其中的变化。从显微镜下的灰色视野圈中， 他看到了一些老鼠脾脏的碎屑，其间有一些极细的杆子在漂浮着。100 分钟 过去了，似乎什么也没有发生。科赫有些心烦，嘴里咕哝着，“不要急，再 等一下，再等些时候。”
　　
奇迹终于出现了。就在这些碎脾屑之间，一出可怕的剧幕拉开了。 漂浮着的小杆繁殖起来了。一只的成了两只，且在不断增多，杆成了线，
无数根蜿蜒不尽的线，纠缠成了理不清的无色线团。这是有生命的线团，是 暗暗杀死人和动物的线团。只要有少数杆菌进入人或动物的体内，就会繁殖 成几百万个线团，挤满血管，挤满肺，挤满脑。“真可怕”，科赫边观察边 想着，背脊上感到一阵阵地发冷。
　　科赫的发现意义非常重大。他第一个真正确定了某一种微生物引起某一 种疾病，确定了不起眼的小杆菌是可以暗杀动物的凶手。
　　在以后一系列的实验中，科赫发现这类杆菌可以形成小珠子样的芽孢， 这些芽孢可生存几个月，但只要一放进新鲜的牛眼水样液中，或者抹在细木 片上插入老鼠尾巴的根部，这些小珠子就很快变为致命的杆菌。
　　1876 年，34 岁的科赫穿上了最好的西装，戴着金丝边眼镜，小心地包装 好他那宝贵的显微镜和几滴悬液，里面布满了致命的炭疽杆菌。此外，他没 忘记带上一只铁笼子，里面有着几十只窜窜跳跳健康的白老鼠。他离开了僻 居乡野，乘车去布雷斯劳。在那儿，他将展示他的炭疽微生物，他将向一些 最著名的医学家们演示这些微生物是怎样杀害老鼠的。
　　科赫不善辞令，他用三天三夜的时间重复了以前几年的研究结果。欧洲 最高明的科学家瞠目结舌地看着他的芽孢、杆菌和显微镜。很快，全世界的 科学家都为此而激动不已。
科赫向全世界宣告消灭此病的方法：所有死于炭疽病的动物，必须在死
后立即烧掉，若不烧掉，就应该深埋到地下，那里土的温度低，杆菌不能变 为顽强长寿的芽孢。科赫给了人们一把宝剑，教会人们怎样与致命微生物斗 争，与潜伏的死亡作战。
在找到炭疽杆菌后，科赫把注意力集中到了结核病人身上。与此同时，
世界上许多科学家已经做过或正在做这项工作。著名教授科恩海姆把结核病 人的病肺碎屑放进兔子眼睛中，使兔子染上了结核病，解剖病兔后却没找到 细菌。
科赫第一次找到的结核病患者是一位强壮有力的工人，才 36 岁。3 周前，
这个人还非常健康，忽然咳嗽起来了，胸部有点痛，渐渐消瘦下来。这个可 怜的人住了 4 天医院就死了。解剖时发现体内每一个器官全是星罗棋布的灰 黄色米粒样颗粒。科赫取出一些颗粒，用两把加热过的小刀将其轧碎，再注 射到许多兔子的眼里和一群豚鼠的皮下。他在等待动物出现结核病症时，开 始用最好的显微镜观察死者遗体的病组织。
　　许多天来，科赫一无所得。“如果有结核病菌的话，那一定是非常狡猾 的家伙，不让我看到它的真面目。”科赫一面观察，一面自言自语。
　　“看来常规方法有些问题，得改进一下。”科赫准备用一种染色剂把组 织染上颜色，这样或许可将这种微生物显露出来。科赫交替用褐、蓝、紫以 及彩虹七色中大多数颜色给组织染色，每次染色后他总把双手仔细地浸在杀 菌的二氯化汞中，以至两手变得又黑又皱。
　　无数次的染色、观察，科赫差不多快要失望了。“再试一下吧！”科赫 自我鼓励着。终于在某一天的上午，科赫惊呼道：“我找到它了！”这次如 同往常一样，他把染料中的样品取了出来，放到透镜下，调节好显微镜的焦 点，在灰色的朦胧中，一幅奇特的画面展现了出来。破损的病肺细胞中间， 躺着一堆堆奇异的杆菌，杆菌呈蓝色，非常细小，还有些小弯小曲。
　　
　　“难怪不易找到，比炭疽杆菌小多了。不过长得还挺漂亮。”科赫抑制 不住心中的喜悦，继续将这位工人遗体的许多部分的结核组织染上颜色，置 于镜下观察，每次总能显示这些纤细弯曲的杆菌。
　　这时候，那些可怜的兔子和豚鼠也开始遭殃了。在笼子的角落里，豚鼠 缩成一团，光滑的毛蓬松了，原先圆鼓鼓的小身体瘦成了皮包骨。兔子也不 再跳来跳去了，发着烧，无精打采地看着新鲜的萝卜，一点食欲也没有。很 快它们一只接一只地死去了。
　　科赫更忙了。解剖这些死去的动物成了最为重要的事情。他把兔子和豚 鼠钉在解剖板上，极为小心地用消过毒的刀将它们切开。和那位工人一样， 这些动物体内也有着许多灰黄色颗粒，科赫取出一些颗粒，浸在蓝色染料中， 果然不出所料，显微镜下又一次看到那些熟悉的漂亮的弯曲杆菌。
　　“我终于抓住它们了，这些结核病的元凶！”科赫兴奋地将同事找来， 指着显微镜说：“你们快看，就是这些漂亮的小杆子。”
　　科赫开始发疯般地穿梭于柏林各家医院的停尸房，寻找死于结核病的病 人尸体，搜集各种有价值的病变组织，直到夜晚才回到自己的实验室。夜深 人静，空荡荡的实验室只有豚鼠的吱吱怪叫声和急匆匆的奔跑声，听了使人 毛骨耸然。科赫把白天取来的病变组织注射到几百只豚鼠、几十只兔子、3 只狗、13 只猫、10 只鸡和 12 只鸽子身上。
一个星期又一个星期，科赫白天在停尸房，晚上在实验室，一天工作 18
个小时以上，那些咪咪、喔喔、汪汪、咯咯叫着的动物不断地死去，科赫一 次又一次地证实这种小小的漂亮弯曲细菌的可怕作用。
“我要做成这些杆菌的纯菌落，单独培养后接种动物使它染病。”科赫
想这样才能确切证明这种弯曲小杆菌是结核病的元凶。 科赫调好许多种味道不错，富有营养的汤汁，“人喜欢吃的牛肉汤，也
许细菌也喜欢。”他把牛肉汤做成冻胶后巧妙地再把病肺残渣放在上面，绝
对不让混上其他微生物。然后把这些试管放在室温、人体温度和发烧者温度 下。忙完这些后，科赫像往常一样等待着结果。
事情若是就这样简单或许早被别人做成了。科赫又一次经历了失败，好
在失败对他来说已是常事。 “这种小玩意儿口味也与众不同，好像挺挑食的。”科赫希望找一些其
他营养品供给这些可恨的细菌。
　　尽可能接近活的动物体的营养品自然是血液了。科赫到屠夫处要来了健 康牛的淡黄色的血清，先仔细加热，将混杂在内的其他微生物消灭掉，然后 灌进试管中去，斜斜地放在架子上，以便使冻胶面出现一个长平面，最后小 心地抹上结核病患者的病组织。做完这些，科赫把这些试管放进了恒温的培 养箱。
　　每天早晨，科赫来到实验室的第一件事就是从培养箱中拿出试管，贴近 金丝边眼镜旁认真地看上一番，一连 10 多天，什么也没有发现。
　　其他微生物只要培养两三天就大量繁殖了，但这个呢？该死的，已经 14 天了，仍无动静，什么也没有，真想把这些令人失望的管子扔掉。换了别人， 也许早就扔掉了。似乎真有神在助他，“科赫，要沉住气，耐心些，结核菌 杀死人也得几个月甚至几年呢。才 14 天，也许细菌正在里面慢慢地长着呢！ 耐心些，再耐心等上一段时间”。
幸运之神又一次降临在科赫头上。第 15 天早晨，科赫从培养箱中取出试

管时，终于在血清冻的光滑面上，看到了亮晶晶的微细斑点！科赫颤颤抖抖 地拿出小透镜，一管一管地细看，这些闪光的斑点，扩大成了干燥的小片。 科赫轻轻地挑出一点，放到了显微镜下，“真是它们，这些弯弯曲曲、细细 小小、漂漂亮亮的东西。没错，和那位死去的工人肺中的小杆子一模一样。” 科赫现在深信自己获得了成功。在向全世界宣布这一新闻之前，他想到
还有一件事情要做。 他做了一个大箱子，放进了豚鼠、老鼠和兔子，接着从窗户中通进去一
根导管，管口是个喷嘴，连续 3 天，每天半小时，用一只吹风器向箱子内喷 射杆菌毒素。10 天后，3 只兔子透不过气了，25 天之内，豚鼠全部死于结核 病。科赫的实验证明，结核杆菌可以附在空气微尘中向四处传播。
　　1882 年 3 月 24 日，在柏林的一间小房子中举行了一次生理学会会议， 会上科赫宣布了他的研究结果，他不善言辞，声调也极为平常，拿论文稿纸 的手在微微颤抖。他告诉人们，每 7 个死亡者中，有 1 人就死于此凶手。结 核杆菌是一种最为狠毒的人类敌人，这种纤弱的微生物隐匿在何处以及它们 的毒力和弱点如何??
　　科赫的发现，当晚就从这间小房子中传了出来，第二天世界上许多地方 的报纸刊登了这个消息。科赫的发明震动了世界，许多医生从各地赶往柏林， 向科赫学习寻找结核杆菌的方法。
为了表彰科赫的贡献，德国皇帝亲手授给他有星的皇冠勋章，此时，他
头上仍带着那顶乡气很足的旧帽子。他说：“我不过尽我所能罢了??如果 我的成功有胜人之处??原因是我在踯躅医学领域时，遇上了一个遍地黄金 的地方??而这并不是什么大的功绩。”