细胞学说

 细胞学说是关于细胞是动物和植物结构和生命活动的基本单位的学说。它是由德国生物学家施来登和施旺在1838年和1839年提出的。

在18世纪的德国，自然哲学非常盛行。这个体系的内容之一是描述他们认为是组成有机世界多样性的典型单位。歌德认为叶子是各种不同植物的典型单位结构，而奥肯则主张脊椎节是一般动物原型结构的基本单位。奥肯还进一步认为有机体由粘液囊泡或活的单位所组成，并在它们暂时所属的有机体死亡后继续生存着，形成另一个生物的一部分。在19世纪早期，这样一种观点相当流行，并且同对动植物结构的显微镜观察结合在一起，导致了细胞学说的发展。

在17世纪初虎克，曾用显微镜看到了植物细胞，但是并没有被认为是植物世界的独立的、活的结构单位。

在19世纪初期，植物解剖的研究复活了，德国植物学家特雷维拉努斯和冯·莫尔认识到细胞是植物的结构单位。19世纪20年代，意大利的亚米齐和其他人制成了改进的消色差显微镜，使人们得以观察到有机细胞的详细情况。一个伦敦医生布朗于1831年观察到植物细胞一般具有一个核，不过他对自己的发现并不怎样重视。捷克人浦肯野用显微镜观察了一个母鸡卵中的胚核，并指出动物的组织，在胚胎中是由紧密裹在一起的细胞质块所组成，这些细胞质块与植物的组织很类似。

这些观察导致耶拿大学的植物学教授施莱登于1838年宣布，细胞是一切植物结构的基本的活的单位和一切植物借以发展的根本实体的学说。卢万大学的解剖学教授施旺于1839年把细胞说扩大到动物界。

19世纪40年代许多研究者纠正了他们其中的一些错误观点，特别是植物学家冯·莫尔，耐格里和霍夫迈斯特以及动物学家克里克尔、莱迪希和雷马克，他们证明新细胞是靠分裂形成的，细胞核先在母细胞内分裂为二，然后是母细胞分裂为两个子细胞。

细胞学说论证了整个生物界在结构上的统一性，以及在进化上的共同起源。这一学说的建立地推动了生物学的发展，并为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据。恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪最重大的发现之一。

主要内容：

一、细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成（不可描述成“一切生物都是由细胞和细胞产物构成”，因为病毒等生物并不具有细胞结构）；

二、所有细胞在结构和组成上基本相似；

三、新细胞是由已存在的细胞分裂而来；

四、生物的疾病是因为其细胞机能失常。

五、细胞是生物体结构和功能的基本单位。

六、生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。

七、细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对于同其他细胞共同组成的整个生命体起作用。

从1665年英国物理学家虎克发现细胞到1839年细胞学说的建立，经过了170多年。在这一时期内，科学家对动、植物的细胞及其内容物进行了广泛的研究，积累了大量资料。1759年沃尔夫在《发生论》一书中已清楚地描述了组成动、植物胚胎的“小球”和“小泡”，但还不了解其意义和起源的方式。后来在植物细胞内发现了细胞核，接着在动物细胞内也发现了细胞核。

到19世纪30年代，已有人注意到植物界和动物界在结构上存在某种一致性，它们都是由细胞组成的，并且对单细胞生物的构造和生活也有了相当多的认识。在这一背景上，施莱登在1838年提出了细胞学说的主要论点，翌年施旺提出“所有动物也是由细胞组成的”对施莱登提出的“所有的植物都是由细胞组成的”的观点进行了补充，这就是细胞学说的基础。20年后另一位德国科学家魏尔肖作出了另一个重要的论断：所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。至此，以上三位科学家的研究结果加上许多其他科学家的发现，共同形成了比较完备的细胞学说。

过程：

一、显微镜下的重大发现。

1665年，英国科学家虎克用显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，他把观察到的图像画了下来，并把“小室”称为“细胞”。它既是细胞的发现者，也是命名者。

在17实际，许多显微镜的制作者，同时也是生物体微观结构的研究者。“工欲善其事，必先利其器”。荷兰著名墨镜技师列文虎克用自制的显微镜，观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。意大利的马尔比基用显微镜广泛观察了动植物的微细结构。但是，他们并没有用“细胞”来描述其发现，也没有进一步考虑生物体结构的一致性。

三、理论思维和科学实验的结合

18世纪，德国一位研究海洋生物的自然哲学家提出，复杂的有机体都是一种球状小泡似的纤毛虫的聚合体。这些纤毛虫失去了自己的独立性而将其生命从属于一个整体。这一理论虽然缺乏实验依据，却唤起了实验科学家的注意。施莱登、施旺也由此受到了启发。

施莱登通过研究植物的生长发育，首先提出细胞是构成植物体的基本单位，并把研究情况告诉了施旺。当时施旺正在研究脊椎动物脊索和软骨的结构，受到施莱登的启发后，决意要“证明两大有机界最本质的联系”，并发表了研究报告《关于动植物的结构和一致性的显微研究》。施旺还说：“现在，我们已推倒了分割动植物界的巨大屏障。”

三、细胞学说在修正中前进

施莱登和施旺所说的“新细胞从老细胞中产生”，被描述为从老细胞核中长出一个新细胞，或者是在细胞质中像结晶那样产生新细胞。后来，施莱登的朋友耐格里用显微镜观察了多钟植物分生区新细胞的形成，发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。还有些学者观察了动物受精卵的分裂。在此基础上，1858年，德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。他的名言是：“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这个断言，至今仍未被推翻。

细胞学说说明了细胞的统一性和生物体的统一性，为达尔文的进化论奠定了基础。

现今的细胞学说包括三方面内容：细胞是一切多细胞生物的基本结构单位，对单细胞生物来说，一个细胞就是一个个体；多细胞生物的每个细胞为一个生命活动单位，执行特定的功能；现存细胞通过分裂产生新细胞。

细胞学说将植物学和动物学联系在一起，有力地推动了生物学向微观领域的发展。

在十九世纪以前许多学者的工作都着眼于细胞的显微结构方面，从事形态上的描述，而对各种有机体中出现细胞的意义一直没有作出理论的概括，直到19 世纪30 年代德国人施莱登和施旺提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。这一学说即“细胞学说”，在19 世纪已有不少科学家的工作对细胞学说的创立做出了很大的贡献，如：

拉马克 (1744—1829)，获得性遗传理论的创始人，巴黎动物学教授，1909年他认为只有具有细胞的机体，才有生命。“在很长一段时间里已得到公认的是，所有形成包覆结构的膜，即覆盖着大脑、神经、血管、各种腺体、内脏、肌肉纤维、以及机体皮肤等所有器官的膜，都是细胞组织的一般产物。但据我所知，尚无人领悟到细胞组织是所有器官的一般组成基质，倘若离开了细胞组织任何活体都无法存在，亦无法形成。”

Milbel (1776—1854)，法国植物学家，1802 年认为植物的每一部分都有细胞存在。“每个植物都由一个连续的细胞膜性组织形成。所有植物都是由细胞构成的，所有部分都是连续性的并由同一均质的膜性材料所组成。”

Dutrochet (1776—1847)，法国生理学家，1824年进一步描述了细胞的原理。“所有有机组织实际上都是极其微小的球状细胞，似乎只是被简单的粘合力所聚集在一起的；因此所有组织、所有动植物器官，其实都是经过各种不同改造的细胞组织。这种细微结构的均一化证明了不同器官之间的差异仅仅存在于其组成细胞中所含物质本身的性质而已。”

施莱登(1804—1881)，德国植物学教授，1938年发表“植物发生论”，认为无论怎样复杂的植物都有形形色色的细胞构成。他认识到了布朗发现细胞核的重要意义，这一点布朗本人并未做到，他试图重建细胞发育的过程，为此他聪明地选择了胚胎细胞作为他研究的起点，他还在细胞中发现了核仁。

施旺 (1810—1882)，德国解剖学教授，一开始就研究施莱登的细胞形成学说，他完全接受了这个学说，并把它扩展为所有生命现象的起源和基础的一般理论。他把施莱登在植物中的发现应用到动物中去，并于1838年提出了“细胞学说”这个术语；1939 年发表了“关于动植物结构和生长一致性的显微研究”，因此细胞学说的创立被认为归功于施莱登和施旺两个人。

细胞作为生命的基本单位，以及动植物界生命现象共同基础的这种概念立即受到了科学界的普遍接受。

细胞学说认为一切生物都由细胞组成，细胞是生命的结构单位，细胞只能由细胞分裂而来。

施莱登的《植物发生论》的论文和翌年施旺的专著《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》是细胞学说创立的标志。施莱登论文的主要内容是有关植物形态学方面的工作和细胞发生的假说，对细胞学说的创立起了很重要的作用，但作为一种系统的科学理论，提出细胞学说的是施旺。施莱登和施旺的细胞学说主要有三个方面的内容：

一、系统地论证了细胞是动、植物有机体的基本结构单位，也是生命活动的基本单位。施莱登以大量研究结果说明植物界形形色色的种类在外形上虽有千差万别，而它们的内部构造却具共同性，都是由一种基本构造——细胞组成的。他得出一个重要结论：“植物的所有类别都是由可以辨认的细胞构成的”；并认为每个细胞都有独立的生命过程，细胞是生命活动的基本单位。施旺论证了动物组织尽管在形态结构和功能方面是多种多样的，“但我们一讲到这些组织发生的历史时，就可以发现这一切不同类型都是由细胞组成的”。他还用大量材料对动、植物细胞进行详细的比较，证明动物和植物的构造有显著的一致性。因此“细胞构造可能是有机体构造的普遍原则”，他还进一步指出生命的基础过程，如营养、代谢和生长等也都是以细胞为单位进行的。

二、动、植物的各种细胞具有共同的基本构造、基本特 性，按共同的规律发育，有共同的生命过程　施万证明动、植物的各种细胞在外形和功能上虽有很大差别，但基本结构却是共同的：细胞内均含有细胞核和核仁，外表有细胞膜，他还强调新陈代谢是细胞生命活动的基本特点，“代谢现象完全是细胞所特有的”，他特别强调代谢现象的重大意义，对生命科学有很大贡献。

三、类似晶体的形成一样，细胞自发地产生。细胞发生的假说，施莱登和施旺认为个体发育中细胞有自己生成和发展的过程，他们在承认细胞核在细胞生活中特别重要的同时，却提出一种纯属推测的细胞发生的假说：先由核仁出“芽”，再逐渐发展为新的细胞。

第三点的内容明显是错误的。这个错误不久便为德国动物学家雷马克和法国学者朗维埃等人修正，他们证明细胞只能从先前已经存在的细胞经过分裂产生，无一例外。德国病理学家魏尔肖更进一步提出“细胞生自细胞”的著名论断。魏尔肖当时是针对多细胞生物体内细胞来源问题提出这一名言的，并不是指细胞在生命进化上的起源。在这一意义上，他的论断至今仍然是正确的。由于证明了活的机体来自活的机体的许多事实，大大推进了进化论。

细胞理论经过不断的发展的改进后，形成了现代的细胞理论。现代细胞的理论包含有如下四个基本内容：

一、细胞是生命的基本结构和功能的单元，所有有机体都由细胞组成。

二、所有细胞都由已有细胞分裂而成（通过复制而产生）每个细胞所含有的遗传物质都是由复制过程而传留下来的。

三、细胞内具有基本的化学和生理功能，如修复，长大，运动，免疫性，通讯和消化等。

四、细胞的活动能力依赖细胞内次细胞的结构的活动能力（这些次细胞结构包括器官，血液，隔膜和核等）。

现代的细胞理论对生物学和医学的研究和发展都是十分重要的，因为任何重大的生物学和医学问题都必须从细胞中寻求最后的解答。

细胞学说与“新细胞学说”之争。

十九世纪四十年代，苏联女学者——勒柏辛斯卡娅宣布她创立了"新细胞学说"，指斥德国病理学魏尔肖学说是“伪科学的”。勒柏辛斯卡娅1915年毕业于莫斯科医学院，十月革命后从事行政工作并讲授过组织学课程，到了晚年开始研究细胞的起源。她从63岁开始，以鸡蛋为材料，对蛋黄球转变为细胞的过程进行研究，宣称自己发现了鸡的卵黄球会发展成为鸡的内胚层细胞。这种见解在她之前也有人提出过，但从未被人证实过。尔后她又研究鲟鱼的卵细胞的发育过程，声称它们在发育过程中经历过无细胞核的阶段，而无核的卵细胞会发展成为有核的卵细胞。并于1945年出版了《细胞起源于生活物质以及生活物质在有机体中的作用》一书，总结了她的一系列"新发现"，宣告"新细胞学说的诞生"，指责以往的细胞学说不科学。

勒柏辛斯卡娅新细胞学说一问世，便受到学术界和科学界的强烈反对，许多遗传学、组织学、细胞学与胚胎学的权威分别或联名写文章，对勒柏辛斯卡的工作进行了批评，指出其工作是不科学的。但是，由于当时苏联的某些领导机关利用行政手段进行干预，迫使这些科学家不得不放弃自己的学术见解，致使在1950年5月召开的关于细胞起源于非细胞生活物质问题的会议上"一致"赞同勒柏辛斯卡娅的理论和实验是重大的科学成就，还"一致"认为社会主义国家不应该有微耳和细胞学说的存在。1950年7月苏联科学院主席团和苏联医学科学院主席团作出联合决定，宣布勒柏辛斯卡娅的工作是"伟大的成就"，并号召生物学家和医学家沿着勒柏辛斯卡娅的研究方向前进。苏联部长会议也作出决定，授予勒柏辛斯卡娅斯大林奖金一等奖。曾批评过"新细胞学说"的科学家被迫纷纷作出检讨。但政治高压毕竟压不出科学。“新细胞学说”没有一项得到实验的证实，是一种名副其实的伪科学。