细胞学说的创立

M.J.施莱登(Matthias Jacob Schleiden，1804-1881)是位性格相当古怪的人物，他脾气暴躁，好与人争吵，固执己见。不过他性格中的另一面：反传统和创新精神，以及他的聪敏好学和过人的精力及能力，使他从理论上和方法为推动植物科学的做出了重要的贡献，并使他成为细胞学说的创立者。

    施莱登出生在德国的一个医生家庭里。他中学毕业以后进入海德堡大学学习法律，1826年获得了博士学位以后，他开始了律师的职业，但当了几年律师以后没有取得什么成就，因而他心灰意懒，并企图自杀。施莱登于1831年进入哥廷根大学学习医学，当时他已经27岁，才初次接触过生物科学。1835年以后，施莱登相继在柏林大学和耶拿大学学习医学与植物科学，直到1839(这时他已经35岁)他才在耶拿大学获得博士学位，之后，他便开始在耶拿大学教授植物科学。

    施莱登之所以对植物生理学以及组织学感兴趣，很大程度是受到他的叔父(一位植物生理学家)以及R.布朗(“布朗运动”和植物细胞核的发现者)的影响。施莱登在柏林大学读书期间，他们两人曾教导施莱登多注意从组织学的角度研究植物。

    施莱登后来曾猛烈抨击过秉承林耐传统的植物分类学。他认为植物学应该是一门包容更为广泛的科学，不仅要研究植物的形态，而且要研究植物活动的规律。同时，施莱登也反对活力论对于植物生理机制的解释，他认为应该从物理和化学的角度去理解植物的生理机制。

    1838年，还是学生的施莱登在弥勒主编的《解剖学和生理学文献》杂志上，发表了著名的《论植物发生》一文。在这篇文章中，施莱登首次明确提出细胞是生物的基本单位。施莱登是从布朗植物细胞核的发现开始他的论述的，就对于植物细胞核的生物学含义这一点而言，施莱登的认识远远超过了布朗的水平。施莱登认为细胞核是“植物中普遍存在的基本构造”，细胞核在细胞形成(发生)、过程中起了至关重要的作用，并且他还首次提出了“细胞核”这个词。施莱登指出，任何植物，无论是高等的还是低等的，无论是简单的还是复杂的，都是由细胞组成的；在植物体中，每个细胞“一方面是独立的，进行自身发展的生活；另一方面是附属的，是作为植物整体的一个组成部分而生活着”。所以，植物的生命从根本上说是细胞生命活动的表现形式。施荣登之所以提出这种观点，其主要的一个依据就是发现植物的细胞具有相似的细胞核和细胞壁。

    不过，由于施莱登过于强调细胞核在细胞形成(发生)中的作用，以及简单地理解了生命活动的理化过程，使他提出了一个基本上错误的细胞形成理论。他指出，细胞中存在着含有粘液的基本物质，这些物质只经过简单的物理过程(结晶过程)，便可以形成细胞；当细胞核长到一定大小时，细胞核周围便形成一个小泡，这个小泡在母细胞中逐渐长大，进而形成了子细胞；当子细胞的体积超过母细胞的细胞核体积时，便从母细胞中分离了出来，于是形成一个完整的新细胞。

    到了19世纪中期以后，细胞有丝分裂和减数分裂现象的发现，彻底地修改了施莱登的细胞形成理论。

    1837年，施莱登曾与施旺相识，1838年10月，施莱登将自己关于植物细胞发生的理论告诉了施旺。施莱登与施旺的相识与联系，可以说是生物学史上的一大幸事，这样便很快将细胞学说从植物科学扩展到动物科学。

    施旺

    T.施旺(Theodor Schwann，1810-1882)在性格上正好与施莱登相反，施旺是位内向、沉稳、虔诚和勤奋的人。有趣的是，两个性格迥异的人竟能建立密切的关系并很好的合作。

    施旺是德国莱茵河畔的一位金匠的儿子。他在神学院里受的中等教育，到了大学后，施旺改学医学，并且成为当时德国生理学泰斗J.弥勒的得意门生。1834年，施旺获得博士学位，毕业后他在柏林解剖学博物馆工作。施旺对于神经纤维鞘和胃蛋白酶的发现有重要的贡献，而且他曾利用严谨的发酵实验对自然发生学说发出了挑战。

    1838年10月以后，施旺着手从动物细胞的发生论证施莱登的细胞学说和细胞发生理论。他首先选用的材料是具有相似于植物细胞壁的动骨脊索细胞和软骨细胞，以后他又研究了许多其他种类的动物细胞。在当时的条件下，观察动物细胞远比观察植物细胞要复杂的多(除了鸟类的卵)。像施莱登一样，施旺也是从细胞核入手进行研究的，他发现，在众多的动物组织形态中，都有细胞核的存在。

    施旺在1839年发表的《关于动植物的结构和生长一致性的显微研究》一文中，提出了他从动物科学的角度得出的细胞学说。施旺提出，细胞是构成动物的基本单位，动物细胞的基本构成是大致相同的，而且尽管动物细胞生理意义不尽相同，但各种细胞的发生是相似的。施旺1839年文章的主要目的是要证明动物和植物之间有着本质的联系。他在列举对动物的脊索细胞和软骨细胞的研究后，指出：“它们的结构和发生的最重要的现象与植物的对应过程相一致。”施旺提出，动物组织和植物组织一样了都是由细胞组成的。植物细胞和动物细胞一样，都含有细胞膜、细胞内含物和细胞核。

    施旺的另一项重要的工作是试图证明动物的组织来源于细胞。这项工作是极其难做的，首先要证明动物的组织——尤其是某些在当时的显微技术基础上难以分辨清楚的动物组织，是由细胞组成的。施旺明确提出细胞存在的一个重要的标志，这样就为这项工作的顺利进行指出了一个比较合理的方向。遗施的是，施旺的细胞发生理论几乎完全是从施莱登那里承袭过来的，没有什么改变。

    此外，施旺将细胞学说应用到组织学说中，从而提出存在五种组织。

    尽管施旺的组织学说仍有一些不足之处，但要比法国人比夏的组织学说前进了一步，主要是施旺的组织学说有对细胞研究的坚实基础。

    共同的荣誉

    1837年与施莱登相识以及以后的联系，对于施旺从动物科学的角度提出细胞学说，起了十分重要的作用。施旺后来回忆道：“一天，当我和施莱登一起用餐时，这位著名的植物学家向我指出，细胞核在植物细胞的发生中起着重要的作用。我立刻回想起曾在脊索细胞中看见过同样的‘器官’。在这一瞬间，我领悟到，如果我能够成功地证明脊索细胞中的细胞起着在植物细胞的发生中所起的相同作用，这个发现将是极其重要的。”

    施旺的细胞学说要比施莱登的细胞学说更为详尽和精致，因此，通过施旺的论文，使细胞学说的普遍有效性及其对于组织学、解剖学和生理学的特殊意义，变得更加清楚了。

    施莱登和施旺的细胞学说可以概括为：1、任何一个细胞都是从其他细胞中产生出来的；2、细胞是构成有机体的基本单位；3、植物和动物的细胞大致是相似的。

    细胞学说的建立一改当时不少人从自然哲学角度对生命普遍模式的认识，而完全从生命科学的角度解释生命的基本结构。在细胞学说中，抛弃了“活力论”(即认为生命中起作用的是一种无形的“生命力”)的观点，而是从物理和化学的角度理解细胞的变化。细胞学说的建立使人们认识到研究细胞的重要性，因而开辟了细胞研究的新时代。自从细胞学说建立以来，人们不再局限于对细胞进行观察和描述，而是侧重于研究细胞的发生及生理功能。而且细胞学说还为达尔文的共同由来理论提供了强有力的证据，细胞学说证明了动物与植物之间——从细胞水平看，有着明确的相互关联。