生命科学史11

1、细胞学说的发现 第三组：第三组：主要人物介绍施莱登施莱登安东尼安东尼列文虎克列文虎克维萨里、比夏维萨里、比夏施旺施旺罗伯特罗伯特虎克虎克鲁道夫鲁道夫魏尔肖魏尔肖维萨里维萨里维萨里：比利时人，1514年12月31日生于布鲁塞尔的一个医学世家。描述：近代人体解剖学的创始近代人体解剖学的创始人维萨里人维萨里主要贡献主要贡献是人体的构造一书，该书总结了当时解剖学的成就。揭示了人体器官水平罗伯特罗伯特虎克虎克罗伯特罗伯特胡克，英国科学胡克，英国科学家，又译罗伯特家，又译罗伯特虎克虎克（Robert Hooke，1635年年7月月18日日1703年年3月月3日），英国博物日），英国博物学家，发明家。学家，

2、发明家。1635年年7月月18日生于英国怀特日生于英国怀特岛的弗雷斯沃特村，岛的弗雷斯沃特村，1703年年3月月3日卒于伦敦。日卒于伦敦。罗伯特罗伯特虎克虎克功绩：功绩：1.进行了大量的光学实验，特别是致力于光学仪进行了大量的光学实验，特别是致力于光学仪器的创制。他制作或发明了显微镜、望远镜等多器的创制。他制作或发明了显微镜、望远镜等多种光学仪器。种光学仪器。2.出版了出版了显微术显微术一书，该书包括了一些他使一书，该书包括了一些他使用显微镜或望远镜进行的观察。仍然保存在华盛用显微镜或望远镜进行的观察。仍然保存在华盛顿国家健康与医学博物馆中顿国家健康与医学博物馆中罗伯特罗伯特虎克虎克功绩：功绩

3、：1.进行了大量的光学实验，特别是致力于光学仪进行了大量的光学实验，特别是致力于光学仪器的创制。他制作或发明了显微镜、望远镜等多器的创制。他制作或发明了显微镜、望远镜等多种光学仪器。种光学仪器。2.出版了出版了显微术显微术一书，该书包括了一些他使一书，该书包括了一些他使用显微镜或望远镜进行的观察。仍然保存在华盛用显微镜或望远镜进行的观察。仍然保存在华盛顿国家健康与医学博物馆中顿国家健康与医学博物馆中安东尼列文虎克 (1632.10.241723.08.26 )荷兰显微镜学家、微生物学的开拓者，生卒均于代尔夫特。安东尼列文虎克 偶然偶然 兴趣兴趣在一个偶然的机会里，他从一位朋友那里得知，荷兰的最

4、大城市阿姆斯特丹有许多眼镜店，除磨制镜片外，也磨制放大镜，并告诉他说：“用放大镜，可以把看不清的小东西放大，并让你看得清清楚楚，神妙极了。”具有强烈好奇心的列文虎克，默默地想着这个新鲜有趣的问题，越想越产生了兴趣。安东尼列文虎克 兴趣兴趣 行动行动 “闲着也没事，我不妨也买一个放大镜来试试。” 可是，当他到眼镜店一问，原来价钱却贵得吓人，他只好高兴而去，扫兴而归了。 列文虎克从眼镜店出来，恰好看到磨制镜片的人在使劲地磨着。但磨制的方法并不神秘，只是需要仔细和耐心罢了。 “索性我也来磨磨看。” 从那时起，列文虎克利用自己的充裕时间，耐心地磨制起镜片来安东尼列文虎克 行动行动 困难困难列文虎克除懂

5、荷兰文之外，其他文字一窍不通。尤其一些科学技术的著作都以拉丁文为主，所以，列文虎克没法阅读这些参考资料，他只能自己摸索着。列文虎克经过辛勤劳动，终于磨制成了小小的透镜。但由于实在太小了，他就做了一个架子，把这块小小的透镜镶在上边，看东西就方便了。安东尼列文虎克 困难困难 想法想法安东尼安东尼列文虎克列文虎克 安东尼列文虎克 经过反复琢磨制作了第一架显微镜，放大超过了当时世界上所有的显微镜。之后，他对任何东西都感兴趣。他观察自己的手，他看到蜜蜂腿上的短毛，蜜蜂的螫针、蚊子的长嘴。 想法想法 尝试尝试可是，当他把身边和周围能够观察的东西都看过之后，便又开始不大满足了。他觉得应该再有一个更大、更好的

6、显微镜。为此，列文虎克更加认真地磨制透镜。有了自己的实验室。几年以后，列文虎克所制成的显微镜，能把细小的东西放大到两三百倍。列文虎克的朋友医生兼解剖学家德格拉夫，因既是代尔夫特城里的名医，同时也是英国皇家学会的通讯会员。他劝虎克将成果公之于众。安东尼列文虎克 功绩：功绩：1.1674年他开始观察细菌和原生动物即他所谓的“非常微小的动物”。他还测算了它们的大小。1677年首次描述了昆虫、狗和人的精子。2. 1684年他准确地描述了红细胞，证明马尔皮基推测的毛细血管层是真实存在的。3. 1677年，列文虎克同他的学生哈姆一起，共同发现了人以及狗和兔子的精子.安东尼列文虎克 功绩：功绩：4. 168

7、3年由他提供的第一幅细菌绘图也在皇家学会哲学学报上刊出。他于1680年被选为会员5. 1702年他在细心观察了轮虫以后，指出在所有露天积水中都可以找到微小生物，因为这些微生物附着在微尘上、飘浮于空中并且随风转移。他追踪观察了许多低等动物和昆虫的生活史，证明它们都自卵孵出并经历了幼虫等阶段，而不是从沙子、河泥或露水中自然发生的。6.他是第一个用放大透镜看到细菌和原生动物的人。安东尼列文虎克 主要成就：首次发现微生物首次发现微生物最早纪录肌纤维最早纪录肌纤维微血管中血流微血管中血流安东尼列文虎克 施莱登施莱登施莱登施莱登1838年发表的“植物发生论植物发生论”一文，根据施莱登的说法，细胞核一旦达到

8、其最大尺寸，环绕它就形成了一个细微的透明泡囊，这是新细胞。然后，新细胞就在形成液中结晶出来。1842年写的植物学教科书植物学概论植物学概论对新细胞的形成，有一段很好的阐述：“既然基本的有机细胞代表了显著的个性，既然它们是植物概念的最一般的表述，所以首先应将这些细胞作为植物世界的基础来研究。于是我们设置了植物细胞课程。”这清楚地宣告了植物细胞学的诞生。这一主题成为后来所有的植物学教科书的出发点。施莱登施莱登他主张植物学应该以一切可能的手段研究生命有机体，研究植物的构造、生长和发育。他以对科学的敏感性，从布朗发现的而未被人们重视的细胞核人手，观察早期花粉细胞、胚珠和柱头组织内的细胞核，发现幼小的胚

9、胎细胞内有细胞核存在，联想细胞核一定与细胞发育有密切关系，进一步考虑细胞的产生和形成问题。根据观察和研究，提出所有的植物，不论其复杂程度如何，都是由各种不同的细胞组成的。 这些细胞又是以相同的方式产生的。因此，细胞是一切植物结构的基本生命单位，一切植物都是以细胞为实体发育而成的。在植物体内,细胞的生命现象有两重性，一方面是独立性，能独立地维持其自身的生长和发育，另方面是附属性，是构成植物体的一个综合的组成部分。施莱登施莱登功绩：功绩：1.施莱登从研究生涯之始就对显微镜表现出偏好，并对显施莱登从研究生涯之始就对显微镜表现出偏好，并对显微镜引入生物学研究作出了很大贡献。微镜引入生物学研究作出了很大

10、贡献。2.施莱登教科书的整个结构基本上是新的。这本巨著从植施莱登教科书的整个结构基本上是新的。这本巨著从植物中物质元素的研究写起，接着将很大篇幅用于植物细胞物中物质元素的研究写起，接着将很大篇幅用于植物细胞学，然后论述形态学和组织学。是植物学进展中的一个转学，然后论述形态学和组织学。是植物学进展中的一个转折点。折点。施莱登施莱登施莱登为什么会出错？原因是多方面的：施莱登为什么会出错？原因是多方面的：施莱登选择了植物种子的胚乳层作为基本实验材料，而施莱登选择了植物种子的胚乳层作为基本实验材料，而胚乳细胞的多核现象，使细胞的形成过程复杂化。造成施胚乳细胞的多核现象，使细胞的形成过程复杂化。造成施莱

11、登在观察时被假象所蒙骗。莱登在观察时被假象所蒙骗。施莱登是一个半路改行的植物学家，生物学基础并不深施莱登是一个半路改行的植物学家，生物学基础并不深厚，仅仅依据不准确的实验观察就企图建立细胞生成的模厚，仅仅依据不准确的实验观察就企图建立细胞生成的模型，失之于草率。型，失之于草率。“生命的自然发生说生命的自然发生说”在当时有较大的影响，施莱登可在当时有较大的影响，施莱登可能是这种自然观的一位信奉者。能是这种自然观的一位信奉者。施莱登施莱登人物评价人物评价施莱登提出的细胞学说是开创性的，但它仅仅适用于植物施莱登提出的细胞学说是开创性的，但它仅仅适用于植物界，有很大的局限性。界，有很大的局限性。施莱登

12、早期的传记作者之一施莱登早期的传记作者之一L伊热拉对其科学生涯有一简伊热拉对其科学生涯有一简洁的概括：洁的概括：“作为科普工作者，他是一位模范；作为科学作为科普工作者，他是一位模范；作为科学家，他是一位先驱者。家，他是一位先驱者。”施旺施旺人物生平人物生平施旺和施莱登施旺和施莱登 1934年成为当时著名生理学家缪勒年成为当时著名生理学家缪勒(J. P.Muller)的助手的助手,主要从事动物组织的显微结构研究。施旺曾在蝌蚪脊索标主要从事动物组织的显微结构研究。施旺曾在蝌蚪脊索标本中观察到过细胞核本中观察到过细胞核,但未给予重视。非常巧合的是但未给予重视。非常巧合的是,施莱施莱登来到了缪勒的实验

13、室登来到了缪勒的实验室,在同施旺一起工作的时间里在同施旺一起工作的时间里,两人两人成为好友。有一次共进晚餐时成为好友。有一次共进晚餐时,施莱登谈起细胞核在植物施莱登谈起细胞核在植物细胞的发生中起着重要作用细胞的发生中起着重要作用,这使施旺这使施旺“立刻回想起曾在立刻回想起曾在脊索细胞中看见过同样的脊索细胞中看见过同样的器官器官,在这瞬间在这瞬间,施旺领悟到施旺领悟到,如果能够成功地证明脊索细胞中的细胞核起着在植物细胞如果能够成功地证明脊索细胞中的细胞核起着在植物细胞的的发生中它所起的相同作用发生中它所起的相同作用,这个发现将是极其重要的。这个发现将是极其重要的。”于是施旺抓住这种动物细胞与植物

14、细胞的相似性于是施旺抓住这种动物细胞与植物细胞的相似性,进行深进行深人研究人研究,形成了细胞理论的基础。形成了细胞理论的基础。施旺施旺缪勒已经明确提出了动物脊椎细胞和植物细胞在结构上的缪勒已经明确提出了动物脊椎细胞和植物细胞在结构上的相似性问题。相似性问题。于于1839年年,发表的名著有关动植物结构与生长一致性的发表的名著有关动植物结构与生长一致性的显微镜研究中显微镜研究中,提出一切动物和植物都是由细胞组成的提出一切动物和植物都是由细胞组成的,不论有机休的各主要部分有多大差异不论有机休的各主要部分有多大差异,它们都有普遍的发它们都有普遍的发育原则育原则,即共同的细胞形成方式。他认为细胞是生命的

15、基即共同的细胞形成方式。他认为细胞是生命的基本单位本单位,一切有机体的生命都从单个细胞开始一切有机体的生命都从单个细胞开始,并随着其它并随着其它细胞的形成细胞的形成,而发育成长。施旺把这些基本论点归结为细而发育成长。施旺把这些基本论点归结为细胞理论胞理论,从而说明了植物界与动物界的统一性从而说明了植物界与动物界的统一性.施旺施旺第一部分：关于动物脊椎和软骨细胞的显微结构及其生长第一部分：关于动物脊椎和软骨细胞的显微结构及其生长发育。发现最早出现的结构是核仁发育。发现最早出现的结构是核仁,紧接着出现细胞核并紧接着出现细胞核并由此形成新细胞。施旺宣称自己由此形成新细胞。施旺宣称自己“已经推倒了分隔

16、动植物已经推倒了分隔动植物界的巨大屏障界的巨大屏障,这便是这便是结构的多样性。结构的多样性。第二部分：用细胞显微结构图片为支持提出第二部分：用细胞显微结构图片为支持提出“细胞是动细胞是动物体内所有组织的最基本单位。物体内所有组织的最基本单位。”第三部分：施旺第三部分：施旺总结总结了他的全部研究。提出了细胞学说的了他的全部研究。提出了细胞学说的两个主要观点两个主要观点:第一个观点是第一个观点是,“无论有机体的各基本部分无论有机体的各基本部分怎样不同怎样不同,在它们的发生和发育上有一个普遍的原则在它们的发生和发育上有一个普遍的原则,那便那便是形成细胞的原则是形成细胞的原则”;第二个观点是关于细胞的

17、产生第二个观点是关于细胞的产生,“首首先存在着无定形的物质先存在着无定形的物质(细胞形成质细胞形成质)。这种物质有时候完。这种物质有时候完全是液体状的全是液体状的,有时候则有点儿像凝胶状。它本身具有一有时候则有点儿像凝胶状。它本身具有一种促使细胞产生的能力种促使细胞产生的能力,这种能力的大小视其化学性质及这种能力的大小视其化学性质及其活力大小而定。其活力大小而定。”细胞学说细胞学说施莱登与施旺提出的细胞自由形成说是施莱登与施旺提出的细胞自由形成说是错误错误的。随着显微的。随着显微镜的改进镜的改进,到十九世纪四十年代到十九世纪四十年代,通过通过冯冯莫尔、冯莫尔、冯耐格里、耐格里、克里克尔克里克尔

18、等学者的观察研究等学者的观察研究,发现新细胞是通过分裂形成发现新细胞是通过分裂形成的。首先是细胞核在母细胞内分裂的。首先是细胞核在母细胞内分裂,然后母细胞分成两个然后母细胞分成两个子细胞。子细胞。1855年年,德国病理学家微耳和又总结了细胞分裂的普遍性德国病理学家微耳和又总结了细胞分裂的普遍性,提出提出“所有的细胞来自细胞所有的细胞来自细胞”的名言的名言,从而纠正了施莱登从而纠正了施莱登和施旺的错误和施旺的错误,使细胞理论建立在更科学的基础上。使细胞理论建立在更科学的基础上。鲁道夫鲁道夫魏尔肖魏尔肖 鲁道夫魏尔肖 （Rudolf L.K. Virchow，1821-1902），德国病理学家、政

19、治家和社会改革家。858年出版了重要著作细胞病理学，被誉为“病理学之父” 生于波美拉尼亚湾的希费本(即现在波兰的斯维得温)。1843年获林大学医学博士。1849年起他担任维尔茨堡大学病理学教授，在德国植物学家施莱登（Schleiden）、动物学家施旺(Schwann)的细胞学说影响下，系统论述了细胞病理学理论，强调“细胞皆源于细胞”，所有的疾病都是细胞的疾病，与当时占统治地位的体液病理学决裂，极大地推动了病理学的发展，对疾病的诊断治疗具有不可估量的影响。1858年，他的细胞病理学出版，成为医学的经典。鲁道夫鲁道夫魏尔肖魏尔肖自从细胞病理学说创建以来，自从细胞病理学说创建以来，人们得以在常规光学

20、显微镜下，人们得以在常规光学显微镜下，直接观察疾病的组织病变，显直接观察疾病的组织病变，显著提高了诊断的准确率。这一著提高了诊断的准确率。这一方法为世界各国所普遍采用，方法为世界各国所普遍采用，并为疾病的病理学诊断和病理并为疾病的病理学诊断和病理学本身的发展，作出了举世公学本身的发展，作出了举世公认的划时代的重大贡献。细胞认的划时代的重大贡献。细胞病理学成为现代医学理解疾病病理学成为现代医学理解疾病病因、过程和结局的基础，引病因、过程和结局的基础，引起了医学的起了医学的生物学基础的一次生物学基础的一次革命。革命。魏尔肖在讲演魏尔肖在讲演鲁道夫鲁道夫魏尔肖魏尔肖著名论断：著名论断：1858年鲁道

21、夫魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”的著名论断，即认为个体的所有细胞都是由原有细胞分裂产生的。后来，施莱登的朋友耐格里（k.Nageli）用显微镜观察了多种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。由此有了“所有的细胞都来源于先前所在的细胞”这个断言，至今仍未被推翻。1、科学发现是客观的通过实验来证明，是实证、科学发现是客观的通过实验来证明，是实证性的，是以实事为基础的。性的，是以实事为基础的。2、一般有其他科学技术条件的支撑。、一般有其他科学技术条件的支撑。3.每一项发明都是站在前人的肩膀上。有前人的每一项发明都是站在前人的肩膀上。有前人的相

22、关的理论支持，实践的积累，才能有新的学说相关的理论支持，实践的积累，才能有新的学说的建立。虎克细胞的发现。的建立。虎克细胞的发现。4.科学发现很多是通过团队合作完成的，它是科科学发现很多是通过团队合作完成的，它是科学家们群体智慧的结晶。学家们群体智慧的结晶。5、科学发现需要大胆的猜想，需要理论与实际、科学发现需要大胆的猜想，需要理论与实际的大胆结合。的大胆结合。细胞学说细胞学说问题一问题一：细胞学说细胞学说1，细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的，细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础；统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础；细胞学说的建立标志着生物学的研究进入细胞水平，极大细胞学说的建立标志着生物学的研究进入细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。地促进了生物学的研究进程