孟德爾的百年之夢

過去大學生科系必修課裡頭，遺傳學是我最不喜歡的課之一，因為我覺得遺傳學不過就是孟德爾定律加上畫畫家譜，其他部分在分子生物學也有教，實在沒啥有趣的。

我大學導師告訴過我，遺傳學也是他大學時最討厭的課之一，可是他後來博士班卻唸了遺傳學，所以人生真的很難說，不要太鐵齒。我當時心中想的是：「這絕不會發生在我身上」，雖然我遺傳學課的成績還不錯。結果，我畢業時唸的也是遺傳學博士班，所以做人真的別太鐵齒。

也會有這麼大的轉折是因為後來決定要唸演化生物學，這才認識到遺傳學是一個很厲害的工具，加上遇到好老師。我唸遺傳學博士班時真的覺得是選對路了，能夠在自己實際的研究工作中一再驗證孟德爾定律，真的令人感動。

在唸博士班時，也見識到大師們精彩的教學技巧，以及極為生動活潑的考試方式：人類遺傳學的老師，考題居然讓我們分析《哈利波特》（Harry Potter）中主角們的家譜，老闆教的果蠅遺傳學所有作業都是解謎遊戲，寫作業和考試的樂趣不輸玩電玩遊戲；必修課「遺傳學史」除了讓大家一同討論遺傳學發展脈絡，還有近九十歲的老教授Mel Green開講，他認識遺傳學史上除了孟德爾之外的大部分大師，常常有好玩的八卦可聽（請參見〈端粒效應的逆齡養生術〉）。

回台灣後，我逐漸發現遺傳學受到的重視遠不及國外的醫學院及生命科學相關科系，時常聽說遺傳學要嘛不是必修課，要不然就是很多學生都討厭（包括我大學時），或者只著重在分子遺傳學，對古典遺傳學、數量及族群遺傳學一知半解──然而這些知識在農業育種及疾病治療上卻非常關鍵。

今天已經進入基因體學的時代，各醫學院也狂推精準醫療，但是基因體學的研究建立在遺傳學上，根本差別只在研究的基因數量級上，遺傳學家通常一次僅研究幾個基因，而基因體學一次看的是成千上萬基因的作用，方法不同，可是基因體學的發現，往往要利用遺傳學的方法驗證。

那遺傳學究竟是怎麼一回事呢？陳文盛老師的《孟德爾之夢：基因的百年歷史》是一本必讀的好書！這本書最了不起之處，是連我有遺傳學博士學位，讀起來還是覺得十分有趣，而且還有很多我初次讀到的知識！

《孟德爾之夢》的內容，絕大部分大學遺傳學及分子生物學甚至普通生物學教科書都有提到，可是讀了《孟德爾之夢》才發現，原來教科書限於篇幅把很多事情都過度簡化了，甚至都還不時有些錯誤，例如誤會孟德爾研究的七個基因剛好都在七條染色體上等等。陳文盛老師為寫這本書作足了非常大量的功課，並不僅是把教科書的東西寫得深入淺出、平易近人而已，還指正了教科書的錯誤，很有學者求真的精神，非常令人敬佩。

陳文盛老師在二十年前就寫過一本自傳《線索：一位本土科學家的心路歷程》，陳述他在細菌染色體研究的一段歷史。我大學時讀過《線索》，雖然現在忘了大部分科學內容，但從書中感受到對科學的熱情卻一直鼓勵著我，相信許多讀過《線索》的學生們都被感動過。陳文盛老師在學術及教學工作上成績斐然，是教育部終身國家講座教授，多年前我到陽明面談，和他有一面之緣。

陳文盛老師是影響我毅然決定唸生命科學的關鍵人物之一，他在二十多年前台灣科普書數量還不多時，就翻譯了一本《看漫畫學遺傳》（The Cartoon Guide to Genetics），高中時我在堂哥家讀了一遍又一遍，因為在馬來西亞獨立中學極為缺乏資源的情況下，我們唸的教科書內容數十年沒變，整個生物學知識居然停留在七十年代，當然不可能提到分子生物學。《看漫畫學遺傳》讓我看到分子遺傳學世界的窗口，令我對分子遺傳學著迷。十幾年前機緣巧合和陳文盛老師通信，我告訴了他那段個人歷史，他馬上寄了本親筆簽名的《看漫畫學遺傳》給我，讓我受寵若驚！

回到《孟德爾之夢》，書中談達爾文和孟德爾那章就讓我深感汗顏。我現在算是繼承達爾文遺志的研究者，研究《物種起源》第一章談到的家禽多樣性之遺傳及演化，我上課時多次提到達爾文和孟德爾雖然是同時代的人，但彼此完全不認識，畢竟那是個沒有電郵和臉書的年代；但讀了《孟德爾之夢》才知道，孟德爾可能知道達爾文演化論，達爾文也差點就在一本書中讀到的孟德爾發現。過去教科書中關於孟德爾發現被埋沒及再發現的過程，也都太過簡化。

孟德爾並沒有使用「基因」一詞。遺傳學上對「基因」的定義，其實是瞎子摸象，古典遺傳學、族群遺傳學、數量遺傳學、分子遺傳學的定義都有所不同，但都各自摸到基因的一面，因此《孟德爾之夢》就要帶領我們見識科學大師們如何在黑暗中摸索出「基因」全貌的旅程，箇中峰迴路轉、柳暗花明又一村的轉折，不輸熱門影集。

探索「基因」真身的過程，並不僅是個生物學家的盛事，許多化學家及物理學家也參了一腳，甚至扮演關鍵角色，分子遺傳學可說是跨領域合作打造出來的！所以跨領域合作其實也不需要政府天天敲邊鼓，學界就會自發形成，我在系上也有很多優秀的同事就是化學系、化工系和物理系出身的；物理學大師薛丁格（Erwin Schrödinger，1887－1961）引用戴爾布魯克（Max Delbrück，1906－1981）的模型寫了本《生命是什麼？》（What Is Life? The Physical Aspect of the Living Cell），從量子力學的角度討論基因為何物、如何儲藏大量資訊，給了科學家很大的啟發。

《吃角子老虎與破試管：一個科學家的理性與感性》（A Slot Machine, a Broken Test Tube）、《創世第八天》（The Eighth Day of Creation: Makers of the Revolution in Biology）、《雙螺旋》（The Double Helix）和教科書中的精彩故事，探索基因突變、基因是蛋白質或DNA，以及DNA的雙螺旋結構。《孟德爾之夢》對遺傳物質、華生和克里克的雙螺旋結構，以及遺傳密碼的鑽石密碼、三角密碼、無逗點密碼之發現，描述得極為精彩，絕對是所有遺傳學師生必讀的！

在遺傳學的研究當中，選對模式生物是很重要的，《孟德爾之夢》提到不少遺傳學應用的生物，如噬菌體、大腸桿菌、紅麵包黴、果蠅。近年流行的遺傳學模式物種還包括酵母菌、線蟲及斑馬魚和阿拉伯芥，也為我們了解一個生物如何由DNA資訊打造，提供了關鍵的知識，對未來的醫療非常重要。

《孟德爾之夢》真的很精彩，美中不足的是太偏重分子遺傳學了。現代遺傳學家不管用何種模式生物，都會讓它們產生有趣的突變，再讓親本交配產生第一、第二甚至更多子代來作基因定位，之後才找出其基因位置選殖出來研究──《孟德爾之夢》對現代一般遺傳學家這樣的日常工作描述比較缺乏，希望陳文盛老師未來能有精彩的作品補足。

另外，雖然開場就提到達爾文，不過對霍爾丹（J. B. S. Haldane，1892－1964）、羅納德．費雪（Sir Ronald A. Fisher，1890－1962）和休厄爾．賴特（Sewall G. Wright，1889－1988）三大師建立的族群遺傳學，加上費奧多西．多布然斯基（Theodosius G. Dobzhansky，1900－1975）把他們數學模型建立的遺傳原理轉譯成生物學家能懂的文字，協助把遺傳學和演化論一起打造成紮實的「演化現代綜論」（Modern evolutionary synthesis）這段歷史，本書也沒有著墨，有點可惜。

然而，《孟德爾之夢》瑕不掩瑜，我肯定這本書比絕大部分大學教科書更詳實精彩，實在該被各大學遺傳學及分子生物學課列入必讀讀物。我深刻地認為，高等教育體系的研究者、教學者與學習者，不要因為陷入高教無休的紛爭和侵擾，而忘記那種最初的、由知識帶來的純粹感動。


本文原刊登於閱讀‧最前線【GENE思書軒】。