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传承与创新(7)遗传学的开拓者和创始人──威廉 · 贝特森(5) 精选

已有 3595 次阅读 2022-12-1 12:48 |系统分类:人物纪事

一般认为,一个学科的建立应有三个代表性标志,即在大学中设立教席、建立独立的学术团体以及拥有自己的专业期刊。

 六、奠定遗传学科的基础

在《遗传学的开拓者和创始人──威廉 · 贝特森(4)》中,就贝特森准确诠释孟德尔的遗传理论以及规范遗传学学术用语所做的贡献进行了介绍https://blog.sciencenet.cn/blog-526326-1358665.html)。

学术交流中科学家将研究成果以通讯、论文与讨论等形式与别人交流,一方面存储认识成果,另一方面也产生创造性的活动。在1906年的第三届国际遗传学大会上,贝特森“我建议... ... 用遗传学这个术语,它充分表明我们的工作是致力于阐明遗传和变异的现象(I suggest ... the term Genetics, which sufficiently indicates that our labours are devoted to the elucidation of the phenomena of heredity and variation.)。”贝特森说,孟德尔主义将为理论和应用研究提供巨大的动力,孟德尔比例将会如同化学元素周期表一样,提供一个数学规则,并大胆预言——通过遗传学研究,生物学,将会如同物理、化学一样,成为一门可测量可定量的科学。同时宣称“现代遗传学,已经无所不包而成为整个生物学的中心”,当历史的脚步已经跨入21世纪时,我们惊奇地发现,贝特森的话已经得到充分的印证。

在美国,孟德尔遗传学作为一种非常有前景的手段,被用于杂交育种,广泛整合到农业科学。图13是1906年斯皮尔曼(W. Spillman)致美国饲养员协会信件节选。这封信总结了遗传学的“最新”发现。欧洲和美国的科学家通过进一步的实验,扩展了孟德尔的工作,并认为孟德尔定律适用于植物界,也适用于动物界。至此,遗传学迅速成为自然科学中进展最快,成果最多,最为活跃的学科之一。在20世纪初,遗传学是一门“新”科学。贝特森通过强调农业利益来促进遗传学的发展,贝特森获得了政府资助来支持遗传学研究。

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图13. 左图:斯皮尔曼致美国饲养员协会信件节选,方框文字谈论贝特森的工作

中图:1908年10月23日贝特森发表的开幕演讲《遗传学的方法和范围》
右图:贝特森与彭尼特合作创办的《遗传学杂志》

1908年,一位匿名赞助人,为1909年庆祝达尔文百年诞辰,希望设立一个“达尔文教授职位”。2月24日,大学理事会发表了一份 “关于一个拟议的生物学教授职位”的报告,理事会认为,头衔应该是“教授职位可以... ... 建立在一个永久的基础上。”而不是“达尔文教授职位,” 教授的职责非常具体: “通过教学和研究促进遗传学知识,”即“现在称为遗传学(遗传与变异)的生物学分支”,为期5年。到贝特森发明“遗传学”这个词还不到三年(图7,https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=526326&do=blog&id=1357030)。教授职位显然是为他准备的, 6月8日宣布贝特森成为剑桥大学的生物学教授。10月23日贝特森发表了他的就职演讲“遗传学的方法和范围” (The Methods and Scope of Genetics)(图13)。

1908年10月23日在向在校同学发表的遗传学的方法和范围(The Methods and Scope of Genetics)演讲的前言中说“生物学教授职位成立于1908年,为期五年,部分是由于一位匿名捐助者的慷慨解囊,部分是由剑桥大学提供的。这项捐赠的目的是促进对遗传和变异生理学的研究,这项研究现在被称为遗传学。现在人们认识到,这种研究的进展将主要通过实验方法的应用来实现,特别是孟德尔的发现提出的那些方法。本次开学讲座的目的是以学生能够理解的方式描述这一研究”。演讲文稿中提到:“在遗传学研究中不乏实用性和直接应用性。我已经暗示了一些严格实际的结果。如果我们想培育出不会播种的动物,或者想培育出能在更短时间内产出更多牛奶的奶牛,或者用更多黄油和更少水的牛奶,我们完全可以求助于遗传学,希望在这些值得称赞的方向上能有所作为。”

在他10月23日的开幕演讲《遗传学的方法和范围》中,他解释道: “教授职位,虽然有着‘生物学’的综合标题,但是是建立在这样一种理解之上的: 持有者应该致力于某一特定类别的生理问题,对这些问题的研究被称为‘遗传学’”(图7,https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=526326&do=blog&id=1357030)。贝特森、桑德斯和彭尼特在1902年至1910年间发表了一系列重要论文,这些论文证实了孟德尔工作的普遍适用性,但通过发现联系和互补性而扩展了孟德尔工作的适用性(见后续部分)。

1909年,Nature杂志说:我们对此表示祝贺。值得祝贺的是,它有智慧认识到一种研究的重要性和前景,这种研究仍然很年轻,而且迄今为止几乎没有得到学术上的认可,因为尽管该教授职位有着“生物学”的全称,但它的创立是基于这样一种理解,即持有者应该致力于研究一类特定的生理问题——遗传和变异问题——新术语“遗传学”就是对这类问题…贝特森教授在他的就职演讲中表明,以遗传学的名义提出的观点是高的,而且这些观点并非毫无根据地高。除此之外,“如果我们想要饲养不会播种的动物,或者想要培育一头能在更短的时间内产出更多牛奶的奶牛,或者想要用更多的黄油和更少的水产出更多的牛奶,我们完全可以寄希望于在这些值得称赞的方向上能够有所作为。”甚至就人类而言,看到优生学的艺术在遗传学的基础上兴起,似乎也不再是一个无聊的梦想了。

1910年,贝特森辞去生物学教授职务,离开剑桥。在默顿建立了约翰 · 英尼斯园艺学院(图14),并担任约翰 · 英尼斯园艺研究所第一任所长。

1911年晚些时候,一位匿名人赞助设立称为遗传学教授的职位。Balfour教授写信给贝特森,邀请他接受教授职位。但是贝特森拒绝离开他作为约翰 · 英尼斯园艺研究所第一任主任的新任命,并建议彭尼特(图3,https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=526326&do=blog&id=1354643和图5,https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=526326&do=blog&id=1355982)“在任何方面都值得被任命。” 1912年11月11日,彭尼特被正式任命为英国剑桥大学的第一位遗传学教授。

 

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图14.1909年,约翰 · 英尼斯慈善机构与农业委员会、教育委员会和慈善委员会进行了旷日持久的谈判,双方同意建立一个新的研究所,包括一个园丁高级培训学校,一个水果育种研究站和一个以植物遗传学为重点的园艺实验和研究机构。1910年,约翰 · 英尼斯园艺学会创立,贝特森教授于1910年1月1日开始担任第一任会长(直到1926年去世)。约翰 · 英尼斯是英国第一个植物遗传学研究中心。

贝特森最重要和持久的成就之一是与彭尼特合作创办了《遗传学杂志》。

在学术会议和科学期刊中展示学术信息与同行交流,相互激发思维,共同探讨自然奥秘;它通过科学传播将共识与成熟的科学知识由科学家到小众、由小众到大众、再扩展到全社会。贝特森与彭尼特的联合实验工作从1903年一直持续到1910年(见后续部分),当时贝特森成为约翰 · 英尼斯园艺研究所所长。在贝特森和彭尼特合作期间,像《自然》这样的主要期刊拒绝发表他们的研究。这导致他们继续合作,在1911年共同创办了《遗传学杂志》(Journal of Genetics)(图13) ,直到1926年贝特森去世为止,他们一直共同编辑该杂志。

贝特森最重要和持久的成就之一是建立了遗传学会。

尽管贝特森召开了第一次会议,但桑德斯经常提议在科学家、育种家和工业界之间进行更大的合作,并在遗传学会的创立背后提出倡议,成员可以从事遗传学或动植物育种方面的教学或研究。在1916年 BAAS (British Association for the Advancement of Science)年会的报告中,《自然》杂志指出:“桑德斯提交了一份关于如何让那些从事科学育种实验的人和那些对实验结果感兴趣的商业人士更紧密地联系在一起的报告... ... 科学工作者很可能会联合起来形成一个遗传学协会”(Nature 98:238),“... ... 主要是通过桑德斯小姐的能量”(Nature 1919,103:432)。

1919年6月25日,贝特森教授和桑德斯在伦敦林奈学会伯林顿府的房间里召开了一次会议,提议建立一个“遗传学会”,这项建议获得一致通过。最初的87名成员中有16名是女性。学会第一次会议于1919年7月12日在剑桥举行; 34名会员出席(图15)。

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图15. 左图:出席1919年7月12日学会第一次会议的会员

中图:贝特森亲自执笔的遗传学会成立时的首次会议记录

右图:威廉 · 欧内斯特 · 卡塞尔(William Ernest Castle,1867-1962)

1919年6月25日的初步会议开创了世界上第一个专门致力于遗传学的学会。该协会自成立以来的所有记录都与贝特森自己的记录一起存档在约翰 · 英内斯中心(现在位于诺威奇) ,包括原始会议记录,图15显示了最初的一些对人类遗传感兴趣成员名单。这使得以前分散在遗传领域的工作人员聚集在一起并得到巩固,为他们提供了一个进行科学讨论的论坛,并迅速在世界范围内产生了影响。

威廉 · 欧内斯特 · 卡塞尔(William Ernest Castle,1867-1962) 是第一个将果蝇用于基因实验的人,是美国著名遗传学家,哺乳动物遗传学先驱,卡塞尔1951年的说法实际是很有道理的,他说基于许多正当的理由,我们可以把“贝特森看成遗传学的真正奠基人”(图15).

主要参考文献(部分):

1.   Hum Genet. 2005;118(1):141-51.

2.   Nature.1913;91,:9

3.   Nature.1909; 80:396

4.   Bateson, W., 1908. The Methods and Scope of Genetics. Cambridge University Press, Cambridge/London/New York.

5.  Genetics. 2008 Jul; 179(3): 1143–1150.

6.  关于学术交流与科学、科学家、学术团体基本关系的几点认识https://blog.sciencenet.cn/blog-341292-1358079.html

还原历史:从绵羊到豌豆和贝特森的https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=526326&do=blog&id=1357030

准确诠释孟德尔的遗传理论https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=526326&do=blog&id=1358665



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