蓝天柱：挑战孟德尔

卖冰棍的科学家

　　格雷戈尔·孟德尔是谁？答曰：现代遗传学之父，经典遗传学的奠基人。

　　然而，28年前，中国有一位知识分子对他的经典遗传学某些概念提出了质疑。根据试验结果，提出了遗传性状表达依细胞质遗传变异显性力而转移概念，以代替细胞核基因显性和隐性概念，并提出了细胞核激发变异力概念，以补充遗传性状决定于细胞核基因概念。根据这些新概念而提出的《作物杂交F1数量性状遗传》的新理论，从根本上动摇了孟德尔经典遗传学某些理论基础：即杂种优势是因物种具有潜在的变异性，在有性杂交过程中，由于细胞核遗传异质，而变为活跃的激发变异。其遗传变异强度因素能表达到什么程度，则受容量因素影响。遗传变异性状的表达，依细胞质遗传变异显性力而转移，这一新理论既有对孟德尔理论的继承和发展，也有扬弃和突破，“是从经典遗传学角度，思考一直困惑遗传学家的问题”。

　　他，就是蓝天柱——一位默默无闻的中国老知识分子。曾经为了研究，为了生计而去卖冰棍。

　　但遗憾的是，他的这一理论因为这样或那样的因素，至今还并没有得到更加广泛的认知……

　　——题记

　　“孟德尔只说对了一半儿”

　　最近，一则讲述广东惠州一位叫蓝天柱的老知识分子锲而不舍几十年，进行作物杂交遗传研究的采访线索放在我的办公桌上，顿时，我深深地被这位“卖冰棍的科学家”的事迹所感动：他的研究成果到底怎么样？于是，我带着一连串的疑问，开始了南下之行。

　　敲开蓝天柱的家门，老人说正在等我。他告诉我，为了今天的采访，前一天晚上他专门去征求女儿蓝岚的意见。怎么谈，从哪儿开始谈，都谈些什么。我笑了。老人也笑了。

　　其实，我们之间的交谈是在一种十分轻松的环境下开始的，而孟德尔则成了我们之间最重要的话题。

　　“孟德尔发现了哪些遗传事实呢？”我问蓝天柱。

　　他告诉我：第一，孟德尔发现所有的生物体内都存在着基本单位，今天称为基因，遗传特征就是通过基因从亲代传给了子代。在孟德尔研究的植物里，每项个体特征都是由一对基因决定的。这对基因来自于父本和母本双方各一个。第二，孟德尔发现如果一对基因中的两个不相同的话（例如，绿色种子为隐性，黄色种子为显性），那么在通常情况下只有显性基因才能在第一代中表现出来（在这种情况下指黄色种子）。但是隐性基因并没有被毁灭，可能会传给这个植物的后代。而每一个生殖细胞即配子（相当于人的精子细胞或卵子细胞）只含有每一对基因中的一个。至于一对基因中的哪一个出现在一个个体配子内，并且传递给后代，这完全是一个机遇的问题。总的来说，孟德尔认为，遗传性状决定于基因，而表达到什么程度则决定于基因的显性和隐性。

　　而蓝天柱却认为，遗传性状决定于细胞核基因，但表达决定于细胞质遗传变异显性力。他给我举了一个马和骡子交配产生下一代的两种不同结果的例子：如果马做母本，产生的后代则是马驴；如果骡子做母本，产生的后代则是骡驴。两者的形态、耐力都不一样。这样，按照孟德尔的理论就解释不通。但如果依据了蓝天柱的新概念和理论，对此就能迎刃而解。因为马驴和骡驴细胞核基因相同，细胞质来自于不同母本，其表现当然不一样。“所以说，孟德尔只说对了一半儿！”他补充道。

　　孟德尔的“豌豆试验”

　　孟德尔首先从许多种子商那里，弄来了34个品种的豌豆，从中挑选出22个品种用于实验。它们都具有某种可以相互区分的稳定性状，例如高茎或矮茎、圆种皮或皱种皮、灰色种皮或白色种皮等。他通过人工有性杂交培植这些豌豆，对不同代的豌豆的性状和数目进行细致入微的观察、计数和分析。他酷爱自己的研究工作，经常向前来参观的客人指着豌豆十分自豪地说：“这些都是我的儿女！”

　　8个寒暑的辛勤劳作，孟德尔发现了生物遗传的基本规律，并得到了相应的数学关系式。人们分别称他的发现为“孟德尔第一定律”和“孟德尔第二定律”，它们揭示了生物遗传奥秘的基本规律。

　　除了豌豆以外，孟德尔还对其他植物作了大量的类似研究，其中包括玉米、紫罗兰和紫茉莉等，以期证明他发现的遗传规律对大多数植物都是适用的。孟德尔清楚自己的发现所具有的划时代意义，但他还是慎重地重复实验了多年，以期更加臻于完善。1865年，孟德尔在布鲁恩科学协会的会议厅，将自己的研究成果分两次宣读。第一次，与会者礼貌而兴致勃勃地听完报告，孟德尔只简单地介绍了试验的目的、方法和过程，为时一小时的报告就使听众如坠入云雾中。第二次，孟德尔着重根据实验数据进行了深入的理论证明。可是，伟大的孟德尔思维和实验太超前了。尽管与会者绝大多数是布鲁恩自然科学协会的会员，其中既有化学家、地质学家和生物学家，也有生物学专业的植物学家、藻类学家。然而，听众对连篇累牍的数字和繁复枯燥的论证毫无兴趣。孟德尔用心血浇灌的豌豆所告诉他的秘密，时人不能与之共识，直到孟德尔逝世16年后，“豌豆实验”论文正式出版后34年、他从事豌豆试验后43年，预言才变成现实——1900年，成为遗传学史乃至生物科学史上划时代的一年。从此，遗传学进入了孟德尔时代。

　　用笔和算盘推导几万个数据

　　蓝天柱早年就读于广东省法商学院工商管理系，新中国建立以后，院校合并，广东省法商学院工商管理系并入了中山大学。后作为调干生，进入天津南开大学生物系。

　　毕业后他分配到河北省农业科学院作物生理研究室，担任该室筹建负责人。一边筹建试验室，一边开始作物生理生化课题的研究。1962年就开始在省级和全国学术刊物上发表专业论文。以后几年，连续发表了多篇专业论文，并完成了《糖代谢与冬小麦越冬和寒害》的专著。

　　那时期，孟德尔－摩尔根学派被认为是唯心的、反动的；米丘林学派被认为是唯物的、革命的。

　　蓝天柱不迷信这一套，也不能接受这一套。他认真阅读他们的不同理论，去分辨谁有理，谁无理。他发现，孟德尔－摩尔根学派的发言，确有实验根据，所说的基因确实存在，涉及遗传学本质。孟德尔堪称为现代遗传学的始祖。米丘林学派的发言，也有试验根据，所论只是外部环境的关系，没有涉及到遗传学本质。米丘林是实践家、育种家，但决不是遗传学理论家。

　　“下乡”冒险做“黑试验”

　　上个世纪七十年代初，他来到唐山，当时正是“文化大革命”中期，许多科研单位受到冲击而停办或解散，科技人员挨批、挨斗、挨整而被遣散或下放到农村。他和当时所有的知识分子一样，感到过人生的失落，被关入了“牛棚”。后来，被下放到唐山市东矿区农业技术推广站，担任农业技术推广员。在这样的条件下，他调整了自己的心态，找到了新的支撑点，使他再一次振奋起来。

　　这支撑点，就是从作物生理生化的研究，转入数理遗传的研究。这无需生理生化那样的设备条件，只需有土地、一把尺子、一具算盘和一台十分之一的天秤，就可勉强为之。在农村基层，这样简单的条件还是有的。在那时，他还是重病之躯，经常便血，医生诊断为十二指肠溃疡，并疑为胰头癌，医生建议他全休半年，但他一天也没有休息。在唐山除承担农业技术推广任务外，就做数理遗传的研究。当时，要做这种研究，被认为是脱离实际，为资产阶级老爷服务。一旦被发现和揭发，就要被指责为搞“黑试验”，又要挨批、挨斗、挨整了。这是一个极危险的选择，但他甘冒这样的风险。

　　在农村基层一个小试验基地里，他精心安排了这项试验。对外，则说是“为鉴别和筛选种子”。当然，只有他自己知道，是进行数理遗传研究。他也觉得在农村基层做这样的研究和试验，比之在科研单位更安全和有利。因为，在科研单位，即使黑着干，也难避开那些领导人和某些所谓“雪亮”的眼睛。很快就会被认为是“毒草”，灭绝铲除。在农村基层则较易掩盖，如掩盖得好，也许还会被当作“香花”，而得到农村基层领导的支持。

　　这样，干到第三年，最后离完成试验任务还差几天的时候，他晕倒在田间地头，被送到医院。在医院住了八个月，蓝天柱利用这个时间整理完了所有试验数据。他从书架上取来4大摞材料，这是他一生的心血。他告诉我：“这三年时间，做了108个杂交组合试验。又用了一年多时间，用笔和算盘推算出了几万个数据，用数学推导的方式解释了遗传学中存在的一些问题。”

　　小窝棚里完成科研大作

　　就在他准备动笔写书的时候，那场震惊世界的唐山大地震发生了。一夜之间，唐山成了人间地狱。侥幸逃生的蓝天柱，救出了亲人和邻居，挖出了放资料的箱子，开始并完成了专著《作物杂交F1数量性状遗传》的写作。他告诉我，他写这本书，是在地震后的小窝棚里。他回忆道：“就是这样一个窝棚，全家人都在，一个小篷子底下放几块板，就这么睡觉过夜，我就是趴在地上开始我的写作的。我爱人说，‘你白天忙了一天，晚上又在地上写，会油尽灯灭哦！’我跟她说，多写一个字就是一滴油，油越多，灯点得越旺！我除了在家里窝棚写，我送老人到辽阳去治病的时候，孩子得了瘟疫，我陪她去医院里的时候，我送孩子南下回故乡逃避瘟疫的时候，病房里、车站里、火车上、朋友家中，到处都是我的写作场所。不论火车呼隆呼隆得响也好，还是外边敲锣打鼓也好，都影响不了我的写作。”只用了一年时间，便完成了一部二十万余字的科研专著《作物杂交F1数量性状遗传》的初稿。

　　22年后专著才出版

　　我发现，他和孟德尔的境遇有着某种相似之处：孟德尔的“豌豆实验”中所确立的理论，一直被埋没了35年之久；蓝天柱呢，他的《作物杂交F1数量性状遗传》研究成果，直至22年后的1998年10月，在惠州政府的资助下，才得以自费在广东科技出版社出版。孟德尔逝世16年后，也就是，他的“豌豆实验”论文正式出版后的34年、他从事“豌豆试验”后的43年，其预言被荷兰的雨果·德·弗里斯、德国的卡尔·考伦斯和奥地利的埃里克·冯·车尔麦克——来自欧洲的三位不同的科学家，在独立工作的环境中，却都意外地发现了孟德尔的文章。他们每人都各做着自己的植物实验，每人又都独自发现了孟德尔定律，而每人在发表自己的结果之前都在查阅文献中找到了孟德尔的原文。又都认真地引证了孟德尔的论文，用各自的实验结果证实了孟德尔的结论；而蓝天柱的“数量性状遗传”理论发表已7年，到现在却还并没有引起理论界的注意。

　　蓝天柱对我说：“我等待着。”

　　但我却从73岁的蓝天柱先生那凝滞的眼神中，发现的是一种深沉、奋争且无奈的期待……

　　弥补经典理论不足

　　蓝天柱的《作物杂交F1数量性状遗传》研究成果在当今生物遗传领域到底是一个怎样的水平？在生物遗传领域已进入基因时代和所谓的“克隆”时代的现在，作为生物遗传学基础理论研究的这个成果在21世纪的农业生产实践中，又有怎样的价值和地位？为了寻找到答案，我带着这些问题，在遗传学界开始了新的寻觅。

　　思考了遗传学家一直困惑的问题

　　在中山大学生命科学学院马文辉堂会议室里，作为蓝天柱《作物杂交F1数量性状遗传》研究成果专家推荐意见汇总人的金立培教授，听说我是专门为蓝天柱的事情来的，十分感慨。他说：“我与蓝天柱先生并不认识，他是南开的，我们楼里也有一位南开的。我看了蓝先生的成果，我也搞过育种，看了他的书很亲切。不得了哇。百多个杂交组合实验，数以万计的数据。要知道，这是在唐山大地震后的棚子里，用算盘，一个珠子、一个珠子地打出来的。做到这一步，他不简单呀！”金立培教授显得很激动。

　　他接着说，我是诚恳推荐蓝天柱先生的研究成果的，并建议上级有关部门对于一个淡泊名利，在艰苦卓绝环境下追求科学真理的学人和他的理论建树予以褒奖。他是通过生物统计的办法，从经典遗传学的角度出发，而不是从分子遗传学的角度看这个问题。要知道，直到现在，我们啃了一辈子的经典遗传学说理论，都是相互矛盾的。蓝天柱先生就是从经典遗传学的角度，思考着使遗传学家们一直感到困惑的问题。他说，《F1数量性状遗传研究》和《作物杂交F1数量性状遗传》是蓝天柱先生倾毕生精力，在非常时期和非常研究条件下独立完成的重要研究专著，是酸、甜、苦、辣浇灌的“奇葩”。他是“奇人”，他的这部书是“奇书”。

　　金立培教授认为，蓝天柱的主要贡献在于“突破了经典遗传学关于细胞核的显、隐性基因决定遗传性状表达的传统观念，提出了遗传性状决定于细胞核基因，但其表达的程度有赖于‘细胞质遗传变异显性力’这一全新的理念，解决了理论与实践严重脱节的难题，实现了‘质量性状’和‘数量性状’原理下的统一。”他还告诉我，按照新的概念和统计学推导、建立了F1数量性状遗传方程式，并根据观察和研究，他敏锐地将F1数量性状遗传综合为八种现象，从而发现了等亲律、超亲律、弱亲律、居亲律、均亲律、超均亲律、弱均亲律和偏亲律等八条规律，且都可在F1方程式AB回归线上定出点位或线段。从而，成功地对包括数量性状和质量性状在内的各种遗传变异现象做出了合理的解释，弥补了经典遗传学关于数量性状遗传理论上的不足。

　　缩了育种周期节约人力物力

　　“这个成果在21世纪的农业生产实践中，又有怎样的价值和地位呢？”我问。

　　金立培教授的回答是肯定的。

　　他说，蓝天柱先生这一新概念的形成和方程式的归纳，是建立于高粱、玉米数以百计的杂交组合和数以万计实验数据的统计分析基础之上，理论源于实践又能服务于实践，既可以综合不同地域、不同年份、不同生长条件下，杂交的各种实验数据资料，又能对各种条件下的未知杂交后代进行预测。这正是蓝天柱先生理论生命力所在，合理利用这一原理来指导杂交育种及杂种优势利用，可望人们在实践中少走弯路，避免盲目性，从缩短育种周期，节约人力物力，其社会效益和经济效益是不言而喻的。

　　中国工程院盖钧镒院士则指出，蓝天柱先生的研究成果发展了与经典遗传学研究方法不同的道路去探讨F1、母本和父本三者关系，其特点是以母本为基底（因杂交种子长在母本植株上），然后考虑父本遗传物质加入后所产生的变化，因而引进了“母本抗变异力”、“父本引入变异力”、“父本激活母本潜在变异力”以及“遗传变异显性力”等概念。由此提出了F1相对方程式，以及其在多种情况下的变化，并通过线性回归方法，提出了可由实验数据估计潜在变异力、遗传变异显性力等参数，并进行显著性测验方法。

　　记者在一份8页纸的《查新结论和推荐专家评审汇总》中，发现专家们不无遗憾地还写道：“由于种种原因致使该项研究滞后问世，的确是一件遗憾的事。实践是检验真理唯一标准，该理论成果不应束之高阁，有待于推广应用并在科学实践中接受考验。”文件没有注明日期，估计大致在2003年3月底左右。

　　期盼新作出版不要再等20年

　　《作物杂交F1数量性状遗传》初稿完成后，很多出版社表示愿意出版蓝天柱的专著，可是要交纳一万块钱的出版费。蓝天柱当时的月工资是160块钱，根本出不起。1998年，在一些朋友的帮助下，蓝天柱争取到了惠州市政府提供的一些科研基金，他的专著终于在广东科技出版社出版，但没有引起学术界的注意。

　　之后，蓝天柱先生将这部22万字的专著缩写成了一篇2万多字的论文《F1数量性状遗传研究》，投给了我国最具权威的一家遗传学杂志社。只因蓝天柱既无单位，又无基金资助，当众拒收，后在众人劝说下才勉强收下，很快又退稿。随退稿信还附了一位专家的意见，武断地称：“本文若称为科学研究，也只是与世隔绝的鲁宾逊式的研究，作者不但不了解该领域在国际上的研究，也不了解国内的研究成果。”之后蓝天柱转投《生物数学学报》，经审核认为是基础理论研究的原创之作，破例以特长版面提前发表。

　　像这样一位从基层退休了的老知识分子，特别是像他这样潜心从事基础理论研究的人，在科研成果的申报中，也是屡遭磨难。1998年他的专著《作物杂交F1数量性状遗传》出版后，他就向惠州市科技主管部门提出要求鉴定，他无数次提出，但得到的回应都是“研究研究”，这一研究就是五年。后经专家推荐，科技主管部门才勉强受理报奖，但都落选了，又说不出任何理由。送省市的14册资料，28本专著，连“尸首”都找不到了。

　　老人很气愤。摆在眼前的几尺高的东西，犹如他的生命。

　　他的女儿蓝岚告诉我，父亲具有双学历、高级职称。1992年从惠州的一个国营工厂退休，当时，每个月只能领到300元退休金，10年后增至400多块，现在从社会保险机构能拿600元。为了他的研究，他做过小生意，开电话亭兼营小食品，还卖过冰糕。现在，他生活艰辛，但他的研究一直没有停止。他用了一年的时间，又完成了一部科研专著《遗传变异与表达新概念》，他只有一个希望，这35万字的研究成果不要再等20年后才能出版面世。

　　当我离开蓝天柱的家门，我浮想联翩，脑海中不停闪现的，是杂交，是数量性状遗传，是那个F1和孟德尔的“豌豆实验”……

　　与此同时，一个令人思考的问题是，国家在对科研投入机制上进行着大刀阔斧改革的同时，如何把民间学术研究纳入制度改革的视野，民间的学术研究成果的认定、评审到底应该由怎样的一个渠道完成？

　　蓝天柱简历

　　蓝天柱，高级农艺师，具双学士学位。1932年出生于惠州。1949年到中山大学工商管理系求学，后又考到南开大学生物系专攻植物生理和遗传。1958年毕业，分配到河北省农业科学院，负责筹建作物生理研究室，并担任该室负责人和研究课题主持人。上世纪70年代初，被下放到唐山市东矿区农业技术推广站，期间亲历唐山大地震。1987年回到惠州工作。一生主要从事农业生物学研究等工作。1992年从惠州一国企化工厂退休。著有自然科学专著两部：《糖代谢与冬小麦越冬和寒害》和《作物杂交F1数量性状遗传》。

　　格雷戈尔·孟德尔（1822－1884）

　　现代遗传学之父，经典遗传学的奠基人。1822年出生于奥地利境内的海因珍多弗镇，现为捷克斯洛伐克的一部分。从1856年起开始进行植物育种实验。1865年推导出了著名的遗传学定律，次年成果发表，题目是“植物杂交实验”。在他从事“豌豆试验”后的43年，其预言才被承认。