孟德尔面对的难题
在 19 世纪 60 年代，多数人把遗传想象成混合：高个亲本和矮个亲本应该生出中等身高的孩子，就像红白颜料混成粉红一样。但混合论有个无人能解的难题——如果性状真的会混合，变异就会一代代缩小，直到所有人都长得一样。在布尔诺一座修道院花园里工作的格雷戈尔·孟德尔，怀疑这幅混合的图景根本就是错的。
孟德尔选择豌豆有充分理由。豌豆生长快，易于人工杂交，且具有清晰的非此即彼的性状——种子要么圆要么皱，花要么紫要么白，几乎没有中间状态。他还从纯种品系入手：这些植株任其自花授粉，会一代代产生相同的性状。这给了他一个干净的起点，而多数博物学家从未费心建立这样的基础。
消失的性状揭示了什么
当孟德尔把纯种紫花植株与纯种白花植株杂交时，后代并不是淡紫色，而是全部为紫色。白色消失了。在混合论下这说不通。但接着孟德尔让这些紫花后代自花授粉——白色又重新出现，约每四个孙代中就有一个。一个先消失、又原样回来的性状不可能曾被混合过。它一定是被藏了起来，完整地携带并传递下去。
孟德尔的飞跃在于提出：每株植物对每种性状都携带两份遗传因子，分别来自父母双方。这些因子有不同版本——也就是我们如今所说的等位基因。一个版本可以掩盖另一个，却不会将其抹去。被掩盖的版本静静存在，随时可能在后代中重新显现。这正是全部孟德尔遗传的种子。
为什么离散性改变了一切
把遗传当作离散、可计数的单位，让生物学变成了可以用算术来预测的东西。因为因子保持完整，你就能发问：会有多少比例的后代表现出每种性状？孟德尔数了成千上万颗豌豆，发现了稳定的比例——不是含糊的倾向，而是像三比一这样在各次实验中都站得住脚的数字。正是离散性，让本系列后面的内容成为可能。
也值得诚实地说明其局限。并非每个性状都遵循孟德尔那种清晰的非此即彼模式——比如人的身高确实是连续平滑变化的，因为许多基因同时起作用。孟德尔的高明之处，部分正在于他选择了那些以最简单形式展现规则的性状。这些简单情形是入门的恰当起点，而我们之后会遇到那些更复杂的情况。