生物界是紛繁多彩的。如果從外形上對這些形形色色的生物加以比較的話,很難找出它們之間的共同點。如一株蒲公英有根、有葉、有花等等,一只蝴蝶分頭、胸、腹三部分,有六足四翅等等,它們的共同點在哪里?但是,突破了人眼的界限進入顯微領(lǐng)域之后,情況就大不相同了。 從1665 年英國物理學家羅伯特·虎克發(fā)現(xiàn)細胞,到現(xiàn)在已有300 多年了。在無數(shù)科學家的努力下,由于逐漸采用了物理、化學等新技術(shù)和方法,使人們對細胞的基本結(jié)構(gòu)、化學成分以及細胞生命活動的基本規(guī)律,有了較為深入的了解。 最初人們認識到細胞是生物體結(jié)構(gòu)與功能的基本單位,應(yīng)該說是一次巨大的飛躍。當然,這種認識不是一下子就形成的,它經(jīng)歷了一個逐步完善的過程。早在古希臘的亞里斯多德就曾說過所有的動物和植物都是由少數(shù)的“要素”組成的。但他所說的“要素”并非指生物體的基本單位,而仍是局限于對動植物器官等形態(tài)上的分析。在顯微鏡發(fā)明和應(yīng)用之后,法國生物學家拉馬克作過如下概括:“細胞組織是一切體制的一般基礎(chǔ)。沒有這種基礎(chǔ),生物就不能存在,也不能形成?!边@之后,又有許多科學家對細胞做過許多研 究和敘述。 真正細胞學說的確立要歸功于德國的兩位科學家,一是植物學家施來登,一是動物學家施旺。施來登在他的《有關(guān)植物發(fā)育的資料》(1838)一文里,總結(jié)細胞研究到當時為止所積累的實驗資料得出一個極為重要的結(jié)論:一切植物有機體都是由細胞發(fā)展出來的,它們所有組織上的構(gòu)造只有從細胞出發(fā)才可以解釋。施旺把這個重要的結(jié)論引用到動物界,并且對有關(guān)動植物的顯微結(jié)構(gòu)的資料進行了系統(tǒng)的概括。他在《關(guān)于動物和植物在構(gòu)造和生長上相適應(yīng)的顯微鏡研究》(1839)一書里指出,植物有機體的外部類型雖然是極其多樣的,可是實際上都是由細胞構(gòu)成的。外部類型上比植物有更大的多樣性的動物有機體,也是由細胞構(gòu)成的,而且是由和植物細胞完全類似的細胞構(gòu)成的,由施來登和施旺所創(chuàng)立的細胞學說,在生物學發(fā)展史上是具有劃時代意義的。這個學說指明:第一,不管是植物界的花草樹木,還是動物界的蟲魚鳥獸,都是由細胞組成的,細胞是生物界的形態(tài)形成的基礎(chǔ);第二,無論是單細胞生物,還是多細胞生物,都是由一個細胞發(fā)育而來的;第三,生物有機體的重要生理作用是新陳代謝。在新陳代謝的基礎(chǔ)上,生物有機體進行著生長、發(fā)育、運動、繁殖、遺傳和變異等一系列的生命活動。而新陳代謝恰恰是在細胞里和細胞參與下進行的。所以,我們說細胞是生物體(病毒除外)最基本的結(jié)構(gòu)單位和功能單位。