科学史上著名公案——孟德尔豌豆实验是否有假？
15 07 2008年高中生物课令人印象最深刻的部分，大概就是孟德尔通过做豌豆杂交实验发现了遗传学定律。不同品种的豌豆有一些不同的特征，生物学上叫做“性状”，例如种子形状有的是圆的，有的是皱的。孟德尔把圆种子的豌豆与皱种子的豌豆杂交，得到的后代（第一子代）的种子全部是圆种子，而没有皱种子。像圆种子这种总是表现出来的性状被称为显性，而皱种子这种被掩盖住的性状叫隐性。那么隐性性状有没有完全消失了呢？没有。让第一子代自相交配，得到的第二子代，又同时有圆种子和皱种子。
孟德尔据此提出，每一个性状是由两个因子（也就是后来说的“基因”）决定的，它们可能相同（叫做纯合体），也可能不同（叫做杂合体）。比如种子形状这个性状，有决定圆形的基因R，还有决定皱形的基因r。在亲代，所有圆种子植株的基因型为RR，所有皱种子植株的基因型为rr，都是纯合体。但是第一子代的性状虽然是圆种子，其基因型却是Rr，是杂合体。在第二子代，同时有圆种子和皱种子，皱种子植株都是纯合体rr，但是圆种子植株可能是纯合体RR，也可能是杂合体Rr。
以上所述是帮助大家回忆在高中生物课学到的内容。当时你有没有想过，在孟德尔的时代，没法测定基因，他是怎么知道第二子代的圆种子植株哪个是纯合体，哪个是杂合体呢？只能是继续把实验做下去，不过这次不能杂交，而要自交：让植株自花传粉，如果某个圆种子植株自交后结的种子全是圆种子，那这个植株就是纯合体，如果出现了性状分离，结的种子既有圆的，又有皱的，那就是杂合体。理论上，第二子代圆种子植株中杂合体与纯合体的比例应是2:1。
孟德尔共研究了七对性状。其中两对性状（种子形状和子叶颜色）只要看看结的种子就可以分清，但是剩下的五对性状（例如茎的高矮）却必须把种子种下去，让植株生长、成熟才能知道，也就是说，对这些性状的植株还要培育出第三子代。由于田地有限，孟德尔对这五个显性性状的第二子代各挑了100株做试验，每一株培育10株后代进行验证。其中有一个性状的试验结果不理想，他对之重复了试验，这样合起来他共对600株第二子代做了试验，根据第三子代的结果，他断定其中有399株是杂合体，201株是纯合体，非常接近2:1的理论值。
1866年孟德尔把他的实验结果写成论文发表在当地学术期刊上，未能引起学术界的注意。直到1900年，孟德尔论文才被重新发现，引起了一场革命，遗传学从此诞生。1936年，群体遗传学创建者之一、英国著名遗传学家和统计学家费歇发表了一篇著名的论文《孟德尔的工作是否已被重新发现？》，根据孟德尔论文记载的实验数据，用一种叫卡方测验的统计学方法进行验证，发现孟德尔的数据好得令人起疑。更令人起疑的是有的数据符合的是错误的理论值，疑点最大的就是上述的试验。孟德尔是根据10株第三子代的性状来推断第二子代的基因型，但是这个方法并不完全可靠。孟德尔没有想到的是，即使某株第二子代是杂合体，它的10株后代也有可能很偶然地全都是只表现出显性性状的杂合体，从而错误地推断它为纯合体，发生这种错判的概率是0.0563（一株是杂合体的概率为0.75，10株都是杂合体的概率是0.75的10次方，即0.0563）。因此，用孟德尔的方法做试验，由于样本太小，会有一定的误差，一小部分杂合体会被误判为纯合体，由此得到杂合体与纯合体的比例应是大约1.7:1，而不是2:1。费歇因而认为孟德尔报告的数据是不真实的，是为了凑2:1的理论值而编造的。费歇倒不认为是孟德尔本人造假，而是猜测孟德尔的助手在为孟德尔做统计时，为了取悦孟德尔而给了他预料中的数据。但是并无证据表明孟德尔让别人为他做统计，费歇的猜测不过是为尊者讳罢了。
费歇的指控在遗传学界挑起了一场持续至今的大论战，70年来在学术期刊上发表的争论文章至少有二十几篇。一开始，是认为孟德尔实验有假的一方占优势，有的甚至猜测孟德尔（或其助手）是怎么造假的：在统计实验结果时算到想要的数据就不再往下算了，尽管孟德尔在论文中明确声明他统计了所有的样本。有一位细心的研究者根据孟德尔论文中统计的植株和种子数目，计算出平均每株植株结的种子数，认为太少了，证明孟德尔并没有统计所有的种子。但是随后又有人指出，在孟德尔的时代，还没有用到化肥增产，那个平均种子数很正常，有同时代其他人的实验结果为证。
这场争论把群体遗传学的另一位创建者、美国著名遗传学家和统计学家怀特也给卷了进来。1966年，怀特在一篇论文中虽然基本同意费歇的计算结果，但是详细列举了几条理由说明这个计算结果不能说明孟德尔（或其助手）造假。此后，为孟德尔辩护的一方逐渐多了起来，并成了主流意见。直到去年3月，美国《遗传学》杂志还发表了一篇为孟德尔辩护的文章。
为孟德尔辩护的学者不少，而理由却大不相同。有的同意孟德尔实验数据的确有问题，但是并非有意造假造成的，而是来自无意的主观偏差。某些豌豆性状并不是很容易区分的，比如某粒种子的形状该算是圆的还是皱的，有时就不太好说，碰到这种模糊状况，孟德尔可能下意识里就往有利于实验结论的方向统计。另一种可能是，孟德尔或许做过几次试验，而只报告他认为是最好的结果。这些做法在今天看来也许不太规范，但并非有意造假。有的则干脆试图推翻费歇的计算结果，或者认为他滥用了卡方测验，卡方测验不能用于验证数据是否造假；或者认为他误解了孟德尔实验的细节，得出了错误的计算结果。
这些讨论涉及到比较专业的遗传学和统计学知识，我不想在此做详细的介绍。我只想指出两点：一、孟德尔在论文中提到，他对某次实验结果不满意，做了重复实验，并报告了两次实验的结果。如怀特指出的，如此诚实可不像一个造假者所为。二、在1900到1909年间，有六名遗传学家重复了孟德尔的豌豆实验，发现结果完全相符。
虽然现在学术界的主流意见认为孟德尔实验结果是可信的，但是有关孟德尔造假的说法仍然在大众媒体上广为流传。国内外一些反科学人士更是对此大做文章，鼓噪孟德尔“‘制造’统计规律”，声称“孟德尔定律过于简单化和理想化”，警告我们“不可把科学理论看得过于神圣”。退一步说，即使孟德尔实验结果有假，可不等于他发现的遗传定律是假的。遗传定律早已被后人的无数实验结果所证实了。那些反科学的论调既缺乏科学常识，也违背了基本的逻辑。
2008.7.9.
（《经济观察报》2008.7.14）
(XYS20080714)
很好，解决了一个困惑好久的问题。
很有深度的科普文章！
对于历史人物的真是想法，我们可能永远都无法确切知道，但我们不能用现在的价值观去衡量古人。任何人都无法脱离他所处的时代，也很难脱离历史的局限性。
嗯，之前买过一本《寻找生命的逻辑》，很专业也很通俗易懂地，已经详细讲解了孟德尔的这个实验。
好！
由于时代和科研手段的局限性，孟德尔的豌豆实验在后人看来是有一些缺陷与不足，但是这并不能成为反科学人士否决孟德尔的借口。科学不是某些人曾经奉若神灵的“两个凡是”，科学始终都在不断地自我发展和完善着，如果因为科学存在着某些缺陷与不足而就加以否定的话，那么我建议那些反科学人士否干脆回到原始社会“住山洞、穿树叶”得了——那里不会再有“有缺陷的科学”。
提个建议，在中文译名之后最好附上外文原名，便于搜索。
很好。可惜我们高中生物课老师只给出一个结论，没有给出背后的故事，不知道现在的老师会不会讲这些有争议的东西。
理解科学固然重要，更重要的是理解科学的历程。
不错！
方舟子：
请问您一个比较紧急的事情。我朋友的儿子可能得了新生儿红斑狼疮，我向您请教一些关于这方面的知识，请您帮助我们解答相应的疑问，我们到杭州妇保医院，他妈也没有处理过相关情况，不知道如何治疗合护理，据我朋友讲，这个是由于母体携带相应抗体造成的，不经过治疗，只要进行调理也能自己康复，但会对某些器官造成极大损伤，是这样吗？
诚挚请求，谢谢您！
电磁学中这种背后的故事也有很多，比如库仑得出库仑定律时，还没有电量计，他是如何巧妙分配电荷的（相对大小）；安培测电流之间作用力时，是怎样设计巧妙装置消除干扰因素的；在利用计算机数值计算技术之前，如何求解电磁积分方程？原来可以不断逼近，产生0th order，1st order，…的解。
但现在的教师很少告诉学生科学技术研究发展的来龙去脉，而这些正是科研思维训练中，培育创新火花最重要的一环！
在我所经历的老师中，还没有一位国内教师（不排除有我未接触过的教师这么做）阐述这些背后的问题；国外的教师，据我所知，有Kong教授讲述Maxwell等如何得到他的那些想法和方程的，Tsang教授论述相关问题时，也会从背景入手，由浅入深，让你知道那些名家的思维历程。
第一次想到这个问题，谢谢
上星期一些美国朋友来，他们都信仰基督教的，他们就认为孟德尔是造假的，都不相信进化，其中还有三个是做基因工程研究的。他们认为自由上帝才能创造细胞，也不认为人是从类人猿进化的。
这样子，连进化这么基础的东西都不相信，怎么能做基因工程的研究啊，我在怀疑，
“一株是杂合体的概率为0.75″,此处有笔误.