达尔文为什么没有发现遗传规律？
方舟子
进化论和基因论是生物学最重要的两个理论。进化论是生物学大厦的基础，它使得多姿多
彩的生物界统一了起来；而基因论则是生物学大厦的支柱，支撑着生物学的各个分支。
达尔文和孟德尔分别被认为是进化论和基因论的创建者，因此这两人经常被放在一起比较。　　
其实这种对比没有什么意义。孟德尔虽然有十几年的时间在从事科学研究，但是他唯一
重要的工作就是豌豆实验。例如孟德尔长期研究气象，花了很长时间做山柳菊杂交实验，
这些工作都没有价值，后者甚至有反面的价值，因为山柳菊杂交实验结果和豌豆实验结果
不符，让他怀疑豌豆实验结果并不普适。豌豆实验虽然发现了遗传规律，但是在当时却被
科学界忽视了，三十多年以后才被“重新发现”，在它被重新发现的时候，有几个人的
工作已接近发现遗传规律，因此可以说孟德尔对科学的发展几乎没有影响，他更让人惊叹
的是其超越时代的研究方法和发现。而达尔文是科学史上罕见的巨人，其对科学的贡献和
影响只有伽利略、牛顿、爱因斯坦可以相比。达尔文对生物学的贡献是多方面的，他在
进化生物学、生物地理学、系统分类学、生态学、动物行为学、实验植物学等领域都做出
了影响深远的开拓性工作，有的在几十年后才显示出其先见之明。而且达尔文的影响超出
了生物学，甚至超出了科学。　　
但是却总有人认为孟德尔和达尔文一样伟大，甚至比达尔文还伟大。例如北京大学生命科学
学院教授饶毅就认为孟德尔即使不比达尔文伟大，也比达尔文聪明，理由是两人都做过遗传
实验，孟德尔发现了遗传规律，达尔文却没发现。饶毅在给学生讲课时还因此嘲笑达尔文
智商太低。看来是嫌达尔文对生物学的贡献还不够大，做出的发现还不够多，有一项工作没
做完美，就被当成弱智了。　　
达尔文做了很多遗传实验，被拿来和孟德尔比较的，主要是两个植物杂交实验。一个是金鱼
草杂交实验。金鱼草是一种原产地中海地区的观赏花卉，引进中国后，因为它的花的形状像
金鱼，中国人把它叫做金鱼草。这种花是两侧对称的。但是金鱼草有一个变种，花长得一点
都不像金鱼，而是辐射对称的圆形的花。达尔文做的金鱼草杂交实验，就是把野生型（两侧
对称）金鱼草和辐射对称型金鱼草杂交，发现子一代都是野生型，但是子二代既有野生型
又有辐射对称型，野生型有88株，辐射对称型有37株。　　
我们现在知道，金鱼草花的形状是由一对基因控制的，野生型基因是显性，辐射对称型
基因是隐性，所以杂交子一代都是野生型，但是子二代野生型和辐射对称型的比例应该是
3:1，这个比例是孟德尔发现的，被称为“孟德尔比例”（大家回忆一下在高中生物课学的
孟德尔遗传定律）。达尔文统计出野生型和辐射对称型比例是88:37，后人认为这很接近3:1
这个“孟德尔比例”，达尔文却没注意到，所以就要替达尔文惋惜，甚至认为他智商不高了。
且不说达尔文从来就没想到要去算两种性状的比例（因为这不是他做这个实验的目的，
后面我们会谈到），即使去算了，比例也是2.4:1，更接近于2:1而不是3:1（只有在样本
足够大时，才会等于3:1）。我们认为其接近3:1，那是因为我们已经知道了遗传定律的先入
为主，怎么能苛责达尔文没有注意到呢？　　
达尔文的另一个植物杂交实验是用报春花做的。达尔文注意到报春花的花型有两种，一种
雌蕊比雄蕊长（长花柱型），一种雄蕊比雌蕊长（短花柱型）。达尔文发现，长花柱型自交，
后代都是长花柱，但是短花柱型自交，后代既有长花柱型也有短花柱型，短花柱型占75%，
长花柱型占25%。我们现在知道，短花柱型基因是显性，长花柱型基因是隐性，达尔文报告
的其实是杂合短花柱型自交的结果，其后代短花柱型与长花柱型比例是完美的3:1。那么
达尔文没有注意到这个比例，是不是显得太笨呢？并不。这个短花柱型自交实验不是
达尔文自己做的，他说是报告别人的结果。他自己做的短花柱型自交实验结果，是短花
柱型9株，长花柱型5株，比例更接近2:1（还是因为样本太小）。他还做了两次长花柱型
自交实验，一次结果是长花柱型156株，短花柱型6株，一次是长花柱型69株，短花柱型0株。
那个3:1比例夹杂在一堆杂乱的数字中，没有让达尔文觉得特殊，有什么奇怪的呢？我们
觉得3:1比例很特殊、很引人注目，还是因为我们已经知道遗传定律的先入为主。　　
即使达尔文天生对数字很敏感，注意到了3:1这个比例，也不可能因此就发现遗传定律。
没有人能够因此发现遗传定律，因为遗传定律并不是从3:1比例推导出来的。恰恰相反，
它是从遗传定律推导出来的。孟德尔并不是因为发现了3:1比例，才发现了遗传定律；而
是先假设了遗传定律，然后再去寻找3:1比例。孟德尔假设了每一性状由两个遗传因子决定，
其中一个来自母本，一个来自父本，然后再做杂交实验来验证这个假设。他知道他的这个
假设要成立，杂交子二代两种性状的比例必须是3:1。他也知道，为了得到这个比例，
样本必须很大，为此用成千上万株豌豆来做实验。即便如此，由于他的数据过于完美，
太接近3:1，以致著名遗传学家费歇尔认为孟德尔造假，是在凑3:1这个比例。　　
达尔文做植物杂交实验也不是没有目的地乱做的，他也有假设。他的假设是，植物杂交
具有优势，自交则有劣势。所以他关心的不是自交或杂交后代某种性状的数量、比例
（虽然他也做了记录），而是自交或杂交之后结的种子的数量多少，后代的长势如何。
而达尔文的实验结果也证实了他的假设，杂交的结果种子数量比自交的多，杂交的后代
长势也比自交的后代好。达尔文为什么要去证明杂交有优势呢？因为杂交能产生更多的
变异，而变异是自然选择的材料。达尔文更进而指出，植物不同的花型，例如长花柱型
和短花柱型，正是为了鼓励杂交（避免昆虫传粉给相同的花柱型），在自然选择作用下
进化出来的。　　
由此可见，达尔文做植物杂交实验的目的，是为了验证其自然选择学说，而不是为了寻找
遗传规律。他的实验结果达到了他的要求，让他非常满意，曾经说这是他最感到满意的
一项工作。他的报春花实验是很重要的、影响很大的实验，甚至因此有人称他为植物
生殖生物学的创建者。既然他做实验的目的和孟德尔的完全不同，那么他没有像孟德尔
那样发现遗传定律，是非常正常的，没有必要为此惋惜，更不能因此嘲笑他智商不高。　　
达尔文到晚年才试图发现遗传规律，主要精力都用于思考、研究遗传与变异的问题。
但是他用的并不是实验方法，而是用归纳法，通过收集尽可能多的有关遗传和变异的
事实，从中归纳出一些结论，然后提出了一个假说来解释所有的结论。不幸的是，
由于遗传现象极其复杂，而且达尔文依据的遗传现象有的是虚假的，他提出的假说
（泛生假说）也就从根本上错了。这是研究的路子走错了，再聪明也没有用。我们
不能因为达尔文在遗传研究上的错误就认为他不够聪明、不够伟大、不如开创了遗传学
的孟德尔，正如我们不能因为牛顿晚年沉迷于炼金术就认为他不够聪明、不够伟大、
不如开创了化学的波义耳。　　
孟德尔的论文发表后，他安排了寄40份给世界各地的研究机构和著名生物学家，迄今
找到了29份，还有11份下落不明。我们不知道他是否安排寄给了达尔文，在达尔文留
下来的藏书中并没有孟德尔的论文。不过，达尔文的藏书中有德国植物学家霍夫曼和
福克的著作，它们都提到了孟德尔的工作。霍夫曼的书在第52页介绍了孟德尔的工作，
达尔文在该书的第50、51、53、54和55页的边缘都写下评语，只有第52页没有评语，
表明他读的时候跳过了这一页。福克的书在第108-111页介绍了孟德尔的工作，但是
达尔文收藏的这本书的这几页没有裁开（当时出的书要把连页裁开才能阅读），表明
达尔文没有阅读这部分。所以达尔文很可能没有读到孟德尔的论文。假如达尔文读到了
孟德尔的论文，会不会意识到其重要性，认为那就是他一直在找的遗传规律呢？
很可能不会，毕竟，当时那些读到了孟德尔论文的著名生物学家都将其忽视了，
直到30多年后遗传学呼之欲出时孟德尔论文的重要性才得到承认。这时候达尔文
已经逝世18年了。　
　 2018.11.4.（《科学世界》2018.12.）