细胞学说：生物学基础理论的建立与发展
细胞学说：生物学基础理论的建立与发展
细胞学说作为生物学的基础理论之一，揭示了生物体结构和功能的基本单位。从17世纪胡克首次发现细胞，到19世纪施莱登和施旺正式提出细胞学说，这一理论经历了近两百年的探索和发展。本文将为您详细介绍细胞学说的建立过程、主要贡献者及其科学意义。
细胞学说由德国植物学家施莱登（Schleiden）和动物学家施旺（Schwann）于1838～1839年间提出，直到1858年才趋于完善。它是关于生物有机体组成的学说，核心内容包括：
- 细胞是有机体的基本单位，一切动植物都是由单细胞发育而来，生物是由细胞和细胞的产物所构成；
- 所有细胞在结构和组成上基本相似；
- 新细胞是由已存在的细胞分裂而来；
- 生物的疾病是因为其细胞机能失常；
- 细胞是生物体结构和功能的基本单位；
- 生物体是通过细胞的活动来反映其功能的；
- 细胞是一个相对独立的单位，既有其自己的生命，又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用；
- 新的细胞可以由老的细胞产生。
细胞学说的生物体意义在于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。
建立历程
从1665年英国物理学家R.胡克首次发现细胞到1839年细胞学说的建立，经历了170多年。在此期间，科学家们对动植物细胞及其内容物进行了广泛研究，积累了大量资料。1759年C.F.沃尔夫在《发生论》中描述了组成动植物胚胎的“小球”和“小泡”，但尚未理解其意义和起源方式。1805年德国生物学家L.奥肯也提出了类似概念。
1833年，德国植物学家R.布朗在植物细胞内发现了细胞核；随后又有人在动物细胞内发现了核仁。到19世纪30年代，人们注意到植物界和动物界在结构上存在一致性，它们都是由细胞组成，并对单细胞生物的构造和生活有了相当认识。
在这一背景下，施莱登于1838年提出了细胞学说的主要论点，次年施旺将其充实和普遍化，创立了具有历史意义的《细胞学说》。
历史背景
18世纪的德国，自然哲学盛行。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。奥肯还提出有机体由粘液囊泡或活的单位组成，并在所属有机体死亡后继续生存，形成另一个生物的一部分。这种观点在19世纪早期相当流行，并与对动植物结构的显微镜观察相结合，推动了细胞学说的发展。
17世纪初，胡克、马尔比基和列文虎克都用显微镜观察到植物细胞，但当时并未将其视为植物世界的独立、活的结构单位。19世纪初期，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，意大利的亚米齐等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。
伦敦医生罗伯特·布朗于1831年观察到植物细胞一般具有一个核，但并未重视这一发现。捷克人普金叶在1835年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组织类似。
这些观察促使耶拿大学植物学教授马提阿斯·施莱登于1838年宣布细胞是一切植物结构的基本活动单位和一切植物借以发展的根本实体的学说。卢万大学解剖学教授泰奥多尔·施旺于1839年将细胞说扩大到动物界。
19世纪40年代，许多研究者纠正了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。
主要贡献者
在19世纪30年代，德国人施莱登（Matthias Jacob Schleiden）和施旺（Theodor Schwann）提出了“细胞学说”，认为一切植物、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贡献：
- 让-巴蒂斯特·拉马克（Jean-Baptiste de Lamarck，1744~1829）：获得性遗传理论的创始人，认为只有具有细胞的机体才有生命。
- 查尔斯·布里索·米贝尔（Charles Brisseau 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。
- 亨利·杜特罗谢（Henri Dutrochet，1776~1847）：法国生理学家，1824年进一步描述了细胞的原理。
- 马蒂亚斯·雅各布·施莱登（Matthias Jacob Schleiden，1804~1881）：德国植物学教授，1838年发表“植物发生论”，认识到布朗发现细胞核的重要意义。
- 理奥多尔·施旺（Theodor Schwann，1810~1882）：德国解剖学教授，将施莱登的细胞形成学说扩展到所有生命现象，并于1838年提出了“细胞学说”这一术语。
1855年，德国人鲁道夫·魏尔肖（Rudolf Virchow）提出“一切细胞来源于细胞”（omnis cellula e cellula）的著名论断，进一步完善了细胞学说。
细胞学说与新细胞学说之争
19世纪40年代，苏联女学者勒柏辛斯卡娅宣布创立了“新细胞学说”，指斥魏尔肖的学说是“伪科学”。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。她还研究鲟鱼的卵细胞发育过程，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。1945年，她出版了《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“新发现”，宣告“新细胞学说”的诞生，并认为以往的细胞学说是不科学的。
勒柏辛斯卡娅的新细胞学说一问世，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，对勒柏辛斯卡娅的工作进行了批评，指出其工作是不科学的。但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魏尔肖细胞学说的存在。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。
细胞学说作为生物学的基础理论之一，揭示了生物体结构和功能的基本单位。从17世纪胡克首次发现细胞，到19世纪施莱登和施旺正式提出细胞学说，这一理论经历了近两百年的探索和发展。本文将为您详细介绍细胞学说的建立过程、主要贡献者及其科学意义。