四、植物遗传育种理论的探索者
育种实践必须以一定的理论指导作为依据,不懂得科学理论,实践也只是盲目的。布尔班克是一个头脑十分清醒,对于他那个时代的生物科学理论了解深刻的人,而且通过他的实践、验证、丰富和发展了生物科学的有关理论。
在布尔班克的书房里,有关生物科学理论的藏书超过了 1000 册,这些文献无疑对他从事的广泛育种事业产生一定影响。布尔班克自己也在理论上取得了很大成就,他在 1893 年 6 月出版了《果树和花卉中的新创造物》。这是
一本只有 15 页的小册子,但作为园艺新品种的目录,记载了他在此以前的育种成就。由于这是一本举世无双、卓有成效的育种成果的记录,虽仅寥寥十几页,却使布尔班克获得了传遍全世界的声誉;由于这个目录所揭示的植物遗传育种和生物进化方面的巨大理论意义,所以先后成为欧美各大学和实验站的教材。
布尔班克的工作十分忙碌,白天,他的眼睛总是过份忙于在田间观察, 只有到晚间,特别是在夜里偶尔失眠的情况下他才开始写作。1920 年 7 月 1 日,布尔班克完成了八卷本的巨著《如何培育植物为人类服务》。布尔班克希望,对于还没有经验而希望在成功路上接受指导的人,这些记录能有丰富的价值。一点不错,布尔班克在 71 岁写成的这本书,半个多世纪以来一直鼓舞着全世界千千万万植物育种家,也正是在这部伟大的著作中,我们看到了布尔班克对于植物遗传育种理论的巨大贡献。
布尔班克对生物的遗传变异有着深刻的认识。他看到,生物的遗传性是生物体内在的一种生命现象,在生物繁衍过程中占第—位,所以植物育种家必须对遗传和对表现遗传的环境之间的关系有清楚的认识。他认为改良植物有两种办法:一是通过改变环境条件,二是通过挑选具有优良遗传性的个体。其中,遗传性远比环境重要。他说:
“一个族只有借着不断地选择最好的个体才能得到改进。任何性质的训练,任何性质的环境都不能产生显而易见的进步。尽管这些有利的环境在经过若干世代以后可以确定,但极为缓慢地增加一点东西,借着不断的重复, 遗传中便慢慢地有了这种增加物,但要经过许多代,而且绝不是固定到一种程度,即靠它就可以产生酷似那种更好的类型的后代。”
布尔班克的论述基本上是正确的。他认识到生物的遗传性是在一定环境下表现出来的,生物不能脱离环境;但是物种的改良和进步,遗传因素始终是第一位的。
对于植物的变异性,布尔班克也有很清楚的认识。他指出,我们周围的植物在短期内看来没有什么大的变化,但是没有发生过巨大变化的植物物种现在即便是有,也是极少的。在某种程度上,植物经常不断地发生着变化, 而且看不到的变化常常会无缘无故地出现。
布尔班克不止一次地指出,杂交可以使植物发生巨大变异。他表明,地球上现有高等植物的生存仅是借着它们对于杂交的适应力才得到了保障。因为通过由无数遗传倾向结合起来而产生出的变异,更能适应当时的生活条件。因此,地球上现有的各种植物都是由于自然的坚持杂交而产生出来的。毫无疑问,自然杂交和人工杂交几乎是一切奇异变化的主要原因之一,否则自然界的这些变化就是困惑不解的了。另一方面,布尔班克也看到自然杂交
和人工杂交也是现今许多物种十分稳定的主要原因之一。他发现,没有两株植物是完全一样的,每一个植株都有自己的个性。从一定意义上讲,世界上的每一个生物个体都是独一无二的,这是由于生物的遗传和变异两方面共同决定的。布尔班克对于遗传和变异交互作用的认识十分明确。他写道:
“秉赋最好的物种和个体常获得胜利,这要依靠变异,也要依靠不变。” 不变就是遗传。自然界生物如不发生变异,就永远不会向前,没有进步;
如果只发生变异而没有遗传来固定它,那么这种变异也不过是昙花一现,自然界就永远不可能有稳定的物种。在当时,布尔班克的这些思想是难能可贵的。
布尔班克多次谦虚地谈到,他的观点里没有什么新的东西,他没有新的进化理论可以提出。但是,他承认他在植物育种中的巨大成功是得力于达尔文的科学理论。他在很多地方反复阐述达尔文的观点。这些观点是:自然界的生物不是上帝的特殊创造,而是自然发生的,自然进化的;现在的生物都是过去简单的生物不断演化的结果。生物进化的过程是一个漫长的过程,是由少到多、由简单到复杂、由低级到高级的演变过程。在这一过程中,自然选择起着十分重要的作用。生物在进化过程中为了适应千变万化的环境,有机体会发生各式各样的变异。它们为了生存而展开了剧烈的竞争,自然选择了那些有利于生存和发展的变异,留下了生存斗争中的强者,而淘汰了那些不利于生存和发展的变异个体。这种适者生存、不适者淘汰的过程,就是自然选择的过程。通过自然选择,在隔离的条件下会积累变异,加强变异,长此下去,原来的一个物种性状会发生越来越大的分歧,形成不同的变种乃至形成不同的新种。我们人类现在赖以生存的动植物种类,都是在自然的漫长岁月中的产物,在自然情况下,一个新的变种或新种的形式往往需要成千上万年时间。布尔班克认为,自然有无限的时间,而人类却急需不断改变自己的衣食住;借着自然告诉人类的方法,人类就可以在较短时间内创造出合意的新品种和新物种。由于在人类有目的的干预下,生物进化的速度可以大大加快,依靠杂交和人工选择,人类在有文明以来培育了大量的动植物新品种。
在布尔班克时代,促进生物体发生变异的方法主要是杂交。布尔班克所采用的大量杂交、重复杂交、多亲杂交和大量培育实生苗的办法,目的都在于促进生物体的更广泛的变异。他所采用的远缘杂交方法,更是为了使自然界一般不可能发生的变异能够发生,而不同物种之间的杂交,有可能一下子形成新种。所有这些,布尔班克称之为“说明进化论真理的实验”。其目的一方面在于为人类创造新的植物,另一方面,通过这些活生生的教材向人们作广泛的达尔文主义宣传。
布尔班克一生的工作对象始终是活生生的植物,正是从这些活的植物中,他了解到它们在进化长河中的历史地位以及人在改变植物本性中的作用。对于自然界现象有深刻的历史观点,坚信有机界不断发展、不断完善, 坚信人类有无限的可能性为自己的利益来改造植物有机体,这就是贯穿在布尔班克整个一生中的科学主张。布尔班克一生从事植物改良 50 多年,作过
10 万多个不同实验,他培育的新植物比历来任何一位育种家都多。布尔班克成就的本身雄辩地说明了达尔文主义是客观真理。
1926 年 4 月 11 日,布尔班克与世长辞。他死后遗体被安葬在圣罗萨城他自己的花园里。布尔班克的一生全部实践活动都毫无疑问地证明了他是坚定地站在达尔文主义立场,并以自己卓越的研究成果成为捍卫科学、捍卫达
尔文主义的光辉典范。