大家知道,細胞學說創建於19世紀30年代,它是由德國植物學家施萊登和動物學家施旺首先提出來的。1838年,施萊登在總結了前人的研究成果的基礎上,寫了《論植物的發生》一文,提出了“植物構造”一說,認為細胞是一切植物結構的基本單位和細胞是一切植物發展的根本實物。也就是說,一切植物都是由細胞發展而來的,或者說植物發育的基本過程也就是作為實物的細胞不斷形成和增長。
1839年,動物學家施旺把施萊登的學說推廣到了整個生物界,他在當年發表的《動植物結構和生長相似性的顯微鏡研究》一文中,用了大量的資料證明,動植物的有機體的結構原則上是相似的,它們的一切組織都是由細胞發展而來的,細胞是一切生物的基本構成。他的學說不僅打破了動植物的界限,而且把動物、植物統一在了細胞的基礎上。在分子生物學未創立前,能有這樣的認識實在可貴。
施萊登和施旺都認為,細胞學說不僅是關於有機體構造的學說,也是關於有機體發育的學說。但是,關於細胞是怎麼來的,其發育機理是什麼的問題,盡管也曾經有過一些猜想,由於缺乏有力的證據,很難令人信服,但他們的猜想或者說設想對生物學的研究卻起到了推動作用。19 世紀 50 年代,德國醫生馬克和瑞士人寇力克等人把細胞學與胚胎學聯係起來認識時,才搞清楚了“細胞分裂”的原理。
隨後,貝爾納的研究發現和理論觀念,確實為細胞生物學的發展起到了推動作用,但說他給細胞學說的形成畫上一個完美的句號,編者還是持保留意見。
100多年來,細胞的研究吸引了眾多科學家,成為生物科學中最重要的基礎學科之一。
人們不僅發現了細胞核中的染色體,而且搞清了染色體是由脫氧核糖核酸和蛋白質盤繞而成的,遺傳信息就儲藏在染色體的基因中。染色體最大的特點是能夠自我複製,由此,才有細胞的增長和生命的延續。
細胞質不是均一的黏液,其中分布著有獨特功能的細胞器,如線粒體、核糖體、高爾基體、質體、溶酶體等等。線粒體能產生供細胞內各種物質活動的化合物腺三磷,是細胞內的“動力工廠”,核糖體是製造蛋白質的“小工廠”,溶酶體中含有的消化酶,可消化細胞中攝取的營養物,而植物細胞中的葉綠體,我們已經很熟悉了,它在光合作用中扮演著重要角色。
肺泡包裹著細胞的細胞膜,原來被認為是沒有什麼複雜結構的薄薄一層膜。現在發現,細胞膜也有很複雜的結構,它們不僅對細胞起著支撐保護作用,而且對調節細胞內外的滲透壓,交換營養物和廢物,產生抵禦外界侵襲的防疫物質等都起著極重要的作用。不僅細胞外有膜,細胞質、細胞核中都有膜。
細胞內的這些結構相互聯係,彼此合作,維持著細胞的正常生活。
應當說,人們對細胞內這些亞顯微結構,特別是它們的分子構築與功能的關係,還不是很清楚,分子生物學正幫助細胞工作者向前探索。
隨著人們對細胞認識的深入,細胞學也獲得了越來越廣泛的應用。
細胞內進行的種種化學活動是物種進化、個體發育、生長、繁殖、衰老及一些疾病的基礎,因此,要探明發育、生長、衰老、疾病、進化等機理都離不開對細胞的研究。
癌症是嚴重威脅人類健康與生命的疾病。癌細胞與正常細胞的最大不同就在於癌細胞惡性生長,無休止的分裂。查清影響細胞癌變的因素、癌細胞無休止分裂的機製及讓癌細胞逆轉的條件,無疑對征服癌症有重大意義。科學家們經過努力,已經獲得了不少重大進展。
隨著科學技術的不斷發展,人類對細胞的認識也在繼續,對生物細胞技術的突破也將更上台階。