“基因”这个词是怎么来的？
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“基因”一词的发明和翻译堪称完美|来源:pixabay.com
引导阅读
基因所代表的物质在生命中非常重要，它的发现是科学史上一个伟大的里程碑。“基因”这个词的发明和翻译也很完美。
德国免疫学家、《知识分子》专栏作家商周在本文中介绍了基因一词的由来。
写作|商周
编辑|陈晓雪
科技术语的翻译有两种方式，一种是意译(按意思翻译)，一种是音译(按发音翻译)。在意译和音译方面达标比较好，但这类名词很少。一个罕见的例子是“基因”。
把“基因”翻译成基因，在意义和发音上都符合要求，显然比其他大家熟知的生物学术语(如细胞、器官、组织)的翻译要好。
那么，“基因”这个词是怎么来的呢？
孟德尔的“原基”和“元素”
词汇不是凭空出现的。只有当人们需要描述一个新事物时，才有必要创造一个新名词。“基因”一词的由来，是人类第一次意识到基因的存在。第一个意识到基因存在的人是发现遗传规律的孟德尔，但他并没有为此创造一个新名词。
从1854到1863，孟德尔用22个不同的豌豆品种进行杂交实验，发现豌豆的不同性状(如种子颜色和形状、豆荚颜色和形状等。)受来自双亲的不同遗传物质控制，在产生生殖细胞时，双亲的遗传物质会被分离。现在我们知道这些遗传物质就是基因。但在19世纪，只有普通光学显微镜的时候，人们对生命的认识还停留在细胞层面。虽然他们知道细胞核的存在，但他们不知道染色体，更不用说DNA了。
面对控制豌豆性状的神秘遗传物质，孟德尔在他的论文《植物杂交实验》[1]中用了两个不同的词来描述。
在以“生殖细胞的杂种”为单位的论文的结果部分中，第一段描述如下:
图1孟德尔植物杂交实验截图|来源:biopersitylibrary
"...就经验而言，我们发现，在每一种情况下，都证实了只有当卵细胞和受精的花粉具有相同的性质(原基)时，才能形成不可改变的后代，就像纯种植物的正常受精一样……”
德语中的“原生动物”一词有七种含义(包括创造、投资、设施、装置、结构、自然和材料)，用孟德尔的话翻译成“自然”可能更合适。在这里，孟德尔用“原基”一词来描述豌豆花粉细胞和卵细胞中所含的遗传物质，因为论文在这一段之前已经描述了单性状和多性状的杂交。这里的遗传物质不是指单个基因，而是指多个基因或整个生殖细胞中的所有遗传物质。
有趣的是，孟德尔在整篇文章中只用了一次“原生动物”这个词。在文章的结论部分讨论控制性状的遗传物质时，他使用了另一个术语“元素”，用了10次。元素有三种不同的含义:基本成分、特征和因素。从孟德尔论文的语境来看，这里的“Elemente”翻译成“factor”更合适。
图2孟德尔植物杂交实验截图|来源:biopersitylibrary。
这里的“Elemente”的具体含义可以通过文中的这段话来判断。
“对于那些后代发生了变化的杂种，我们可以假设卵细胞和花粉细胞的差异因素之间存在某种协调，从而使作为杂种基础的细胞的形成成为可能；然而，不同因素之间的平衡只是暂时的，不会持续杂交植物的整个生命。由于植物的习性在整个生长期都没有改变，我们必须进一步假设，只有生殖细胞发育时，差异因子才能从强迫组合中解放出来。在形成这些细胞的过程中，所有现存的因素都参与了一种完全自由和平等的分配，只有这样它们才会彼此分离。这样，产生的卵细胞和花粉的种类就和因素的可能组合一样多。”
从这段话来看，孟德尔不仅谈到了不同“元素”与父母的分离，还谈到了不同“因子”的结合。所以，这里的“因子”指的是单个基因。上述“原基”是指细胞中的整个遗传物质。正是因为这种微妙的差异，孟德尔选择了两个不同的词来描述。
虽然孟德尔用这两个词描述了整体水平和单个基因水平的遗传物质，但它们更不可能进入人们的视野，因为他的经典论文《植物杂种实验》长期被人忽视。直到1900年，荷兰植物学家雨果·德弗里斯、德国植物学家卡尔·科伦斯和瑞士植物学家埃里希·切马克分别在德国植物学会公报(Ber。德国机器人。杰瑟尔施。)，它独立地部分再现了孟德尔的发现[2-4]。在三位“孟德尔的发现者”(注:学术界对他们在这门学科上的贡献存在争议，这里不再详细讨论)中，有两位还描述了神秘物质元素e。
科林斯的《安乃尔》
科林斯于1864年出生于德国慕尼黑。28岁时，他获得了德国图宾根大学植物学讲师的职位，在那里他花了6年时间进行植物杂交实验，重现了孟德尔的一些结果。在孟德尔的三个发现者中，科林斯最了解孟德尔的发现。他的论文发表在1900年的《德国植物学协会公报》上，题目是《杂种后代行为的孟德尔定律》[3]。
在这篇论文中，科伦斯详细讨论了控制性状的遗传物质。有趣的是，科林斯用了“原生动物”这个词，而不是“元素”，“安* * *”这个词在整篇论文中被提到了22次。例如，在下面这段话中:
图3 Collens论文截图《杂交后代行为的孟德尔定律》|来源:biopersitylibrary
“为了解释这些事实，我们必须假设(就像孟德尔一样)生殖核融合后，一个性状即隐性性状(我们的例子中是绿色)的性质被另一个性状即显性性状所抑制，所以所有的胚胎都是黄色的。而隐性性状的性质虽然是潜伏的，但在生殖核最终形成之前，两种性状的性质是完全分离的，所以有一半的生殖核接受了隐性性质，即绿色；另一半接受占主导地位的自然，也就是黄色……”
从文章的上下文来看，科伦斯所描述的“自然”其实是控制性状的单个基因，而不是所有遗传物质的总和。所以他虽然用了“自然”这个词，但是和孟德尔用的“因子”这个词一样，代表的是基因。科林斯选择“自然”而不是“因素”的一个可能原因是，他受到了慕尼黑大学植物学家卡尔·威廉·冯·内格里(Carl Wilhelm von negri)的影响。Geli)。就在科林斯进入慕尼黑大学(1884)的前一年，内格里发表了他的巨著《机械论-生理学理论》(mechanical-Physiology Theory der Abstammungslehre)，其中在谈到遗传物质时使用了“原生动物”(Anlage)一词。但信奉融合遗传的内格里，用“原基”这个词描述的不是基因，而是整个遗传物质。
孟德尔和科林斯都清楚地意识到基因的存在，但他们并没有为它创造一个新的术语，而是试图用现有的术语来描述它。
第一个真正试图为基因创造新术语的人是德·弗里斯。
德·弗里斯的“泛大陆”
德·弗里斯1848出生于荷兰。30岁生日时，他被授予荷兰阿姆斯特丹大学植物生理学教授职位，同年当选为荷兰科学与艺术学院院士。1899年，德·弗里斯写了他的代表作之一《泛生作用的细胞内理论》。虽然他是荷兰人，但德·弗里斯的这本书是用德语出版的，这在当时的科学界更受欢迎。出版社是德国耶拿的古斯塔夫·菲舍尔[5]。
“单词‘theory of’(pangenesis)包括两个希腊单词:Pan和genesis，前者意为所有(Pan)，后者意为出生和起源(birth)。这是达尔文在1868年提出的一个关于遗传的理论，其核心是混合遗传。根据泛生论，生物体内所有部位的细胞都有特定的自我繁殖的‘微芽’(后世也称微芽泛生论)。这些‘微芽’可以被各种系统浓缩在生殖细胞中，父母生殖细胞的‘微芽’会相互融合，形成新的后代。与泛生论不同，孟德尔开创的现代遗传学的核心是颗粒遗传，即控制性状的基因是独立的单位，来自双亲的两个等位基因不会融合，在下一代形成生殖细胞时会相互分离。”
De Frith在1898中提出的“泛生作用的细胞内理论”有些特殊。一方面，它仍然是泛生论，另一方面，它抛弃了融合遗传，提出了粒度遗传的概念。正是因为粒子遗传的概念，德·弗里斯在达尔文创造的“泛生论”一词的基础上提出了“泛生论”一词，并对这一概念进行了描述:
图4 De Fries的《细胞内泛生论》对“泛生论”做了详细注释|来源:biopersitylibrary。
"...每个生殖细胞必须潜在地包含构成相关物种特征的所有因素。所以，可见的遗传现象，都是隐藏在生命物质中的最小的不可见粒子的特征的表现。事实上，为了解释所有现象，人们必须为每个遗传属性假设特殊粒子。我称这些单位为盘古基因。这些泛素小到看不见，但它们的化学分子在顺序上完全不同。这些泛素可以随着细胞分裂而增殖，并可以分布在生物体的所有或几乎所有细胞中。它们或潜伏或活跃，但在这两种状态下都能繁殖……”
从上面可以看出，德·弗里斯所说的“宇宙孩子”其实是一种基因。德·弗里斯提出的泛生细胞内学说最有价值的一点是，他提出了颗粒遗传的概念，否定了以前的融合遗传。德·弗里斯之所以能够做到这一点，是因为他之前进行了六七年的植物杂交实验，重现了孟德尔对分离定律的发现。这使他意识到，来自父母双方的遗传物质不会合并，但在产生生殖细胞时仍会分离。
虽然“Pangene”是为基因创造的新名词，但这个词的前缀(Pan)并不适合用来描述基因，可以说是画蛇添足。1909年，丹麦植物学家Wilhelm Ludvig Johannsen在“Pangene”一词的基础上进一步提炼出“基因”一词。
约翰逊的“基因”
威廉·拉德维格·约翰森(Wilhelm Lud vig Johann sen)1857年出生于丹麦哥本哈根，1905年被授予哥本哈根大学植物学教授职位。从65438年到0909年，他发表了他的代表作《精确遗传学原理》。像德·弗里斯的《细胞中的泛生论》一样，约翰森的《精确遗传学原理》一书也由德国耶拿的古斯塔夫·菲舍尔出版社以德语出版[6]。
图5约翰逊的《精确遗传学理论的要素》一书截图|来源:生物出版社图书馆
这本书由约翰逊的一系列讲座组成。在第八讲中，他创造了“基因”这个词。同时，约翰逊还创造了一系列今天常用的遗传学学术术语，如Genotyp、Phaenotyp、纯合子和Hetrezygote。
关于为什么创造“基因”这个词，约翰逊在他的书中是这样说的:
“性细胞含有‘某种东西’，这种东西决定了受精产生的生物体的特征。这个‘东西’通常被称为’(Anlage)，但这个说法相当模糊。达尔文提出的'(Pangene '这个词常用来代替'(Anlage '。但是'(Pangene '这个词的选择并不尽如人意，因为它具有双重结构，包含两个词干，pan和gene。这里只需要考虑后者的意思，因此，从达尔文的一个众所周知的词来看，我们只对最后一个音节‘基因’感兴趣，以便用它来代替不好的和模棱两可的词‘基因’……”
在上面这段话中，约翰逊比以往任何一位学者都更清楚地描述了基因是什么，即细胞中的“某种东西”可以决定生物体的特征。他还指出，以前用来描述基因的“原生动物”和“泛基因”这两个词都是不恰当的。前者太模糊，后者前面有多余的修饰语。所以，约翰逊把“基因”和“泛基因”分开了。
接下来，约翰逊进一步解释了使用“基因”一词的好处:
"...“基因”这个短词有很多优点，因为它可以很容易地与其他名称结合起来。如果我们想到一种由某种‘基因’决定的属性(比如财富)，我们可以很容易地说‘财富的基因’，而不用‘决定财富的基因’这样更繁琐的说法。”
不知道为什么，约翰逊在提到前人用来描述基因的词汇时，只提到了达尔文，没有谈到德·弗里斯关于“宇宙孩子”这个词的发明。还有，约翰逊没有提到孟德尔最先使用的“元素”这个词。然而，约翰逊没有忘记将基因的里程碑式发现归功于孟德尔:
"...“基因”的性质，没有充分的依据。但是，这对基因研究的有效性没有影响；足以确定这样的‘基因’存在。它的发现是格雷戈尔·孟德尔对植物杂交实验研究的最重要成果之一……”
当“基因”这个词在1909年被创造出来的时候，正如上面Johansen提到的，人们并不知道基因的自然属性，只知道它的存在，知道它是生物性状的决定者。但这已经足够了，因为它开辟了一个全新而重要的研究领域。后来人们知道基因是染色体的一部分；后来，人们知道基因是编码多肽的DNA片段...
从“基因”到“基因”
将“基因”翻译成中文“基因”，不仅同时实现了意译和音译，还提高了该词在意义上的准确性。如前所述，“基因”一词来源于希腊语，原意为“出生”和“起源”，与“决定生物特征的遗传物质”的原意并不相符。但翻译成“基因”(基本因子)，就更接近原意了，因为“基本因子”同时涵盖了孟德尔的“元素”，科林斯的“原基”，约翰逊的“基因”。从某种程度上来说，把“基因”翻译成“基因”是对原词的改进和超越。
那么，是谁做出了如此完美的翻译呢？
根据加拿大曼尼托巴大学医学院谢永久教授的研究[7]，在现有的中文资料中，“基因”一词最早由潘光旦先生翻译，他在1930 [8]发表的《文化的生物学观》一文中写道:
“我们不准备对遗传说更多的话。遗传的几个原理，如怀特曼的本质是连续的，本质是相对独立的理论，芒特尔的三大定律，新达尔文主义或遵循韦伯斯特理论的获得性遗传，杜武利的突变理论，约翰·杭生和摩根的‘基因’遗传理论，都被大多数生物学家认为是有效的，在生物学教科书中也是众所周知的。”
潘光旦在1930年(可能更早)第一次把“基因”翻译成“基因”，绝非偶然。23岁，1922留美，1926获得哥伦比亚大学生物学学位，著名遗传学家摩根任教授。虽然潘光旦后来成为了一名杰出的社会学家，但他早年也做过一些优生学方面的研究，比如在1923发表了一篇英文论文《优生学与中国》，然后把优生学介绍给了华人世界。也许正是因为他的自然科学和社会科学的双重背景，才成就了“基因”的完美翻译。
参考资料:
1.孟德尔，g，1866。Verh。自然。版本。布伦4:3–47。
2.德弗里斯，h . Bastarde的空间。Ber。德国机器人。杰瑟尔施。18 (3): 83, 1900.
3.科伦斯·c·g·孟德尔的《申报书》是对《申报书》的补充。Ber。德国机器人。杰瑟尔施。, 18 (4): 158-168, 1900.
4.切马克，e？这是一种豌豆。德国植物园18: 232-239，1900。
5.雨果·德·弗里斯。细胞内泛生。古斯塔夫·费舍尔，耶拿。
6.西约翰森，1909。古斯塔夫·费舍尔，耶拿。
7.ranslation.pdf
8.潘光旦文集第二卷，潘乃木、潘乃和主编，北京-北京大学出版社，1994 10月，ISBN 7-301-02571-8，318-365438。
制版编辑|卢卡斯