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施旺创立细胞学说

进入20世纪以来,科学家们对于细胞的研究取得了令人激动的成果。他们利用细胞融合、细胞培养等方法将细胞变成符合人类需要的品种以更好地服务于人类。

1590年,世界上第一架显微镜问世,它的发明者是荷兰的物理学家詹森。显微镜的诞生促使人类更加关注奥秘无穷的微观世界。到了17世纪,科学家开始通过显微镜观察了解生物体的内部结构,并逐步探索生物的奥秘。

1665年,英国人虎克自制了一架小型显微镜。一天,他在观察一块软木的时候,发现有许多像蜂窝一样的“小房子”。这些小房子的样子大致相同,而且密密麻麻地很有规律地排列着。于是,虎克给这些小房子取名为“细胞”。实际上,虎克所看到的只是死细胞留下的细胞壁,而不是真正意义上的活生生的细胞。

许多科学家在此后的100多年时间里,一直致力于细胞的研究工作。他们通过对细胞深入研究后发现,微小的细菌虽然结构单一,但其整个机体就是一个细胞。换言之,肉眼看不见的细菌是由细胞这个最小最基本的单位构成的。研究还发现,树皮、树身、树根、树枝、树叶以及植物所有的部位都是由细胞组成的,不仅如此,所有动物也都是由细胞组成的。

人体细胞剖面图

科学家还发现,一个完整的动物细胞分为细胞膜、细胞质和细胞核三大部分,而作为一个完整的植物细胞,较之动物细胞还多了一个外壳,即上文提到过的细胞壁。

生物体细胞大小各不相同。鸵鸟蛋是自然界中最大的细胞,这个细胞的直径有10多厘米,比人的拳头还大。一种叫做支原体的单细胞微生物是自然界中最小的细胞,它们的直径只有1微米,也就是1米的百万分之一。自然界中最长的细胞是鲸的神经细胞,竟长达2~3米。

生物体的细胞除了大小各不相同以外,其形态也是不一样的。比如,植物根部的表皮细胞的外壁向外突出,所以才形成了植物的根须。洋葱的表皮细胞是扁平状的,细胞与细胞之间排列得非常紧密,不留一点空隙。果肉细胞的细胞壁则较薄,而且体积较大。

到了19世纪中叶,德国动物学家施旺经过多年的研究探索,终于创立了完整的细胞学说。这个学说认为:世界上所有的动物和植物都是细胞的集合体,生命体的基本单位就是细胞,动物和植物都是在细胞的繁殖和分化中发育起来的。这一学说使我们认识到细胞是生物的基本单位,所有的动植物(包括我们人类),都是由于细胞的分裂和分化发育成的。施旺细胞学说的创立,为后来生物学的发展奠定了坚实的基础,所以人们将其誉为19世纪自然科学的三大发现之一。

到了20世纪,在细胞学说的基础上,人们对细胞的研究也越来越深入,并开始进行细胞分子的研究,细胞的基本生命活动越来越清晰地呈现在人们面前,这其中包括它们的生长、发育、分化、分裂及其规律。尤其发现细胞核内的染色体上装载着控制生命现象的遗传密码,是遗传物质的载体。换言之,控制生命活动的最重要部位是细胞核的染色体部分。

利用这些研究,科学家们发展了细胞融合技术。就是让两个不同物种的细胞质紧紧地接触在一起,并且使接触部位的细胞膜发生融化。这样,两个细胞就能渐渐地合并成一个细胞,而且也许会发育成完整的新的生物个体,它就是原来两个细胞所属物种的杂种后代了,这些杂种后代就可能兼有两个物种的品质。比如,若将西红柿与马铃薯进行细胞融合,结出的番茄型马铃薯除具有西红柿的形状、色泽以及口感之外,还具备了马铃薯耐寒的特性。

随着科技的不断发展,科学家对细胞的研究会越来越深入,人们从中获益也会越来越多,所以,施旺提出的“细胞学说”实在是功不可没。