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节选自《文明之光》
我们在前面介绍了望远镜,它让人类可以探索宇宙的奥秘,而还有一种光学仪器则让人类了解了微观世界的奥秘,尤其是生命的奥秘,这种仪器就是显微镜,它导致了细胞学说的诞生。
自古以来,人类就试图搞清楚构成生命的基本单位是什么,这就如同试图搞清楚构成物质的基本单位是什么一样,但是对于太小的东西我们看不见。根据记载,最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者是亚斯·詹森,荷兰眼镜商和科学家汉斯·利珀希,他们各自独立地用两片透镜制作了简易的显微镜,但并没有用这些仪器做过任何重要的观察。第一个在科学上使用显微镜的是意大利科学家伽利略。他通过显微镜观察到一种昆虫后,第一次对它的复眼进行了描述。至此,显微镜对科学还没有产生什么帮助。
最早使用发现细胞的是英国科学家胡克,他也是牛顿的对头。1665年,胡克用自制的显微镜观察软木塞的薄切片,发现了一个一个的小格子,当时他并不知道他自己发现了细胞(更准确地说是已经死亡的细胞),因此就把它称为小格子(Cell),这就是英文细胞一词的来历。虽然胡克看到的只是细胞壁,而没有看到里面的生命迹象,但是人们还是将发现细胞的功劳归结于他。
图5.26
真正发现活细胞的是荷兰生物学家列文虎克(Antonievan Leeuwenhoek,1632—1723)。列文虎克是个业余科学家,他的职业是商人(布商和酒商)和政府官员(议会的管家和法庭调查员),科学研究完全是他的业余爱好。他在研究上花的其实时间很少。他一生制作了很多种显微镜,有几种显微镜今天还在使用。1674年,他用显微镜观察雨水,发现里面有微生物,他也是历史上有记载的第一个发现有生命的细胞(细菌)的科学家。之后,他成为英国皇家学会会员。他应该是一个手非常巧的人,一生制造过400多个显微镜。在他所处的年代,他几乎垄断了所有精密显微镜的制造。利用自己制造的显微镜,列文虎克不仅看到了细菌,还观察到了动物的肌肉纤维和毛细血管中运动的血液。
很多人把胡克和列文虎克搞混,他们可不是一个人。
列文虎克虽然找到了构成生命的基本单位——细胞,但是他并没有把细胞和我们的生物体联系起来。直到一百多年后,才由法国博物学家(现在叫生物学家)拉马克(Jean-Baptistede Lamarck,1744-1829)提出了“所有生物都是由细胞组成的”这样一个命题。但是拉马克并没有给出观察到的证据,因此这只能算是假说。到了1824年,法国植物学家杜托息(HenriDutrochet,1776-1847)才通过对植物的观察确认生物体是由有生命的细胞构成的。由于当时显微镜的放大倍数不够高,观察有细胞壁的植物细胞要比观察没有细胞壁的动物细胞容易很多,因此这个理论首先被植物学家接受。
而真正提出和完善细胞学说的确是两个德国科学家,关于他们我们明天再讲。