细胞学说对生物学发展的意义
(2010-12-19 00:38:48)
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生命科学史杂谈 |
分类: 生物 |
从1665年英国物理学家Robert Hooke用自制显微镜发现了细胞到1839年细胞学说的建立,经历了300多年。期间,有许多学者研究过细胞,虽然都没有统计分析他们的相同之处,但也获得了相当多的认识。1839年schleiden和schwann取得一致意见,共同认为地球上生物都是由细胞构成的,细胞是一切生物的共同结构单位。它有共同的特点:新陈代谢和传宗接代的功能。正是有了它,生物才能代代相传,生生不息。这两位学者的研究是细胞结构及其功能有了一个较为明确的定义,并宣告了细胞学说基本原则的创立。
细胞学说的内容包含三点:细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来并有细胞及细胞产物所组成;每个细胞即是独立的又与其他细胞共同组成一个完整的个体;新细胞来源于老细胞。细胞学说一经确立,马上显示出其生命力,大大促进了生物学的发展,十几年里迅速被推广,并日臻完善。
细胞学说的提出对生物科学的发展具有重大的意义,并为辨证唯物论提供了重要的科学依据。恩格斯说:“有了这个发现,有机的有生命的自然产物--比较解剖学、生理学和胚胎学才获得了巩固的基础。”细胞学说与达尔文的进化论和孟德尔的遗传学被称为现代生物学的三大基石,而实际上可以说细胞学说又是后两者的“基石”。细胞学说在哲学上也具有重要的意义,它使千变万化的生物界通过具有细胞结构这个共同的标准特征而统一起来。同时有力地证明了生物彼此之间存在着亲缘关系,为生物进化理论奠定了基础。恩格斯认为细胞学说的建立是最令人信服地检验了辩证唯物主义的正确性。他把细胞学说、进化论、能量守恒和转化定律列为19世纪的三大科学发现。
细胞学说为19世纪的生物学研究指明了方向,schleiden 和 schwann 虽然正确地提出新细胞有老细胞产生,但却提出了一个错误的概念,即新细胞来源于老细胞核,非细胞物质产生新细胞并通过老细胞瓦解而完成。由于两位科学家在生物界的威望,使得这个错误概念维持了很多年。1858年德国病理学家Virchow提出细胞只能来源于细胞的著名论断。
此后,在细胞学说的基础上,人们对生物界进行了更深入的研究,发现了细胞的全能性,即任何细胞都具有发育成完整个体的潜在能力。根据这一理论,人们发展了组织培养、克隆技术等高科技的生物技术。
在我们眼中,世界由动物所主导,往往忽视了植物作为-种生命所具有的智慧、语言、以及其它-些信息沟通和行为方式的权利。人类有A B O Rh血型,植物也有。也许,人们要问:“植物本无血液,何以有血型之分呢?”但这确实是千真万确的事实。根据现代分子生物学的基础理论知识可知,所谓人类血型,是指血液中红细胞膜表面的凝集原。而植物体内相应存在液汁,这种汁液细胞膜表面同样具有不同分子结构的类型,这就是植物也有血型的奥秘之所在。倘若没有细胞学说的建立何来后续的研究。
细胞学说的思想传遍了各个学科,就拿Hybridoma technology 来说,先有了细胞学说,后又研究了细胞的结构与功能,懂得细胞膜的结构与特点科学家又想出细胞融合的技术。可以使两个细胞融合了,科学家又要想办法如何来鉴别筛选所需的细胞。在细胞核酸合成的主次途径清晰的基础上,发明了HAT培养基,再借鉴免疫学的技术,杂交瘤细胞便构建出来了,之后便可生产单克隆抗体。单抗便可用于临床疾病的诊断,生产大量疫苗,治疗肿瘤,同时了应用于各种基础医学的研究。
在神经生物学中,断指再植,神经的再生是关键,这需要依赖星形胶质细胞,科学家要研究它的机理,就要依赖于细胞学的知识,细胞学的鼻祖应当归根到细胞学说。值得自豪的是上海的学者在断指再植领域领先全世界。
在发育生物学中研究胚胎的发育,无非就是研究细胞是如何增殖与分化的,而这也离不开细胞学说的贡献。
免疫学,神经生物学,遗传学,人体生理学,细胞生物学,分子生物学,基因工程,细胞工程,植物学,动物学,微生物学,酶工程……诸多学科都离不开细胞学说的贡献
细胞学说虽然已成了陈年遗迹,但是其中心思想还是得到了广泛的传播,现在的许多生物学问题还是要回到细胞中去寻求答案。