《生命系统的确认》（1）— 《后现代理论医学对细胞学说的再认识》专集

杨鸿智

《生命系统的确认》（1）— 《后现代理论医学对细胞学说的再认识》专集
第117篇  《生命系统的确认》写作说明
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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《后现代理论医学》专集已经告一个段落。在《后现代理论医学》专集115篇文章中，主要是介绍了《后现代科学》，即《系统科学》的内容。我所谓的《后现代科学》，是指从爱因斯坦相对论和量子理论开始的，后来由贝塔朗菲以系统论确定下来的一系列专门学科。如果从贝塔朗菲的《一般系统论》算起，这些学科有：信息论、控制论、混沌论、协同学、耗散结构理论、超循环理论、突变论、分形理论、自组织理论、复杂理论等等。这些知识都是前辈大科学家研究出来的，我只是转手介绍而已。而且，我的介绍是不全面，不深入的。因为我毕竟不是系统科学的专业人。希望专业人批评指正，并且作进一步的宣传。
从现在开始，我将发表第二个专集。它的名称是：《生命系统的确认》。内容是把系统科学与生命科学联系起来，用系统科学的观点认识生命的本质。
《一般系统论》的发明人贝塔朗菲自己就是一个生物学家。可以说，系统论就是从生物学的研究中产生出来的。所以，生物学与系统论的关系是最密切的。然而，是否研究生物学的人都是系统论者呢？现在，流行的生物学著作是否都是按系统论观点写的呢？最后，我们大家头脑中的生物学知识，是否都是系统论的呢？实际的情况是否定的。正因为如此，所以我认为有必要用系统论的观点把生物学的一些问题再说一说。我认为，诞生系统论的老家是生物学，可是，连生物学也不是系统论观点的事实是不能不管的。
再有一个问题是，生物学是医学的基础，要想用系统论观点研究医学，必须有系统论的生物学观点。我的目的是要用系统观点到研究医学，即《后现代理论医学》，没有一个系统论的生物学是不行的。所以，在讲了系统论的自然科学以后，还要讲系统论的生物学。
希望网友继续关注，谢谢！
关于文章编号的说明：
为了使我的所有文章方便检索和整理，我按一个顺序排列。第一个主题《后现代理论医学》最后一篇文章是第116篇，那么，现在，第二个主题《生命系统的确认》的第一篇文章就是第117篇。以后，当网友需要找某一篇文章的时候，只要按号码找就可以了。
《论坛反应与交流》
《精品文化论坛  >  博客.杂文.学术.随笔》
朱泉雨：敬佩你的写作态度！
《布达佩斯俱乐部论坛 → 生命科学与新医学》
hiwaygao：感谢杨老师，谢谢：生命系统的确认很重要的概念。
《凤凰论坛首页>世纪大讲堂》
非洛：期待你的佳作！让我们用系统科学的观点认识生命的本质。
《布达佩斯俱乐部论坛 → 生命科学与新医学》
尊敬的杨老师,谢谢您对俱乐部支持,邀请您做俱乐部【人体生态系统与新医学】 版主,多谢您
《中国生物论坛社区 →细胞生物学》
coolcell：为什么复制的时候,那么多的象乱码的东西啊?网站上看的话字太小了,眼睛痛啊!我想复制后在看啊。
《生物复杂性研究论坛>生物系统模型》
X-Bio（管理员）：欢迎发表自己的意见　其实生命体是一个系统，生命现象是生命系统的系统特性．很有必要对这个系统进行结构性分析，包括结构（静态结构和动态结构），功能性性分析（系统行为）．很有必要大家认真的讨论下这个问题．
《中国环境生态网-绿韵论坛>生命科学论坛》
飘摇（绿韵版主）：对该理论不了解,不敢妄加评论.但目前医学的发展是生物+心理.在生物这方面越来越走向微观,大有微观的治疗取代现在模式的趋势.而在微观领域也由当初强调某一单一因素向多因素协同作用发展,整个微观领域就是一张大网,牵一发而动全身.在微观领域愈来愈强调整体了.

杨鸿智

第118篇  《生命系统的确认》（1）— 对细胞理论的再认识《目录》
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作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
第119篇  细胞理论的综合介绍
第120篇  细胞理论诞生前2个世纪的准备工作
第121篇  细胞理论产生前的近期准备经过
第122篇  细胞学说的建立
第123篇  施莱登与细胞学说的建立
第124篇  施旺与细胞学说的建立
第125篇  微耳和与细胞学说的建立
第126篇  贝尔纳与细胞学说的建立
第127篇  贝塔朗菲是如何认识细胞理论的
第128篇  后现代科学对《基本结构》问题的再认识
《论坛反应与交流》
《三叶草生物技术论坛 →基因与基因表达》
天马行空：谢谢楼主，ps有正文吗？

杨鸿智

第119篇  细胞理论的综合介绍
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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一  还原论的细胞理论
我们对生命物质结构的认识是从整体观开始的。所谓生命，就是指具有生命活动的一个整体人，或者，一个整体动物。后来，随着解剖学的发展，我们认识到生物体是由各个功能系统组成的。如：呼吸系统、消化系统、循环系统、等等。后来又认识到，每个系统又是由一组器官组成的。如：消化系统是由口、食管、胃、肝、胰、十二指肠、空肠、回肠、结肠、乙状结肠和肛门等器官组成的。等到显微镜发明以后，通过显微镜的观察，人们又发现一切器官都是由细胞组成的。在当时的认识水平上，细胞成了生命物质不可再分的最基本单位。因此，按照现代科学还原论的理论指导，人们就将细胞确认为生命的最基本物质。也就是说，在回答：“什么是生命？”这个问题时，可以回答说“细胞就是生命”，或者，“生命就是细胞”。这样就建立了生命的细胞学说。
二  还原论细胞理论的建立过程
17世纪的60—70年代，列文•虎克、罗伯特•胡克和斯旺麦丹等人，利用刚刚发明的显微镜发现了细胞。但是，一直等了200年，到19世纪中期，才由施来登总结得出初步的细胞学说。施来登是研究植物学的，所以，他的细胞学说主要是指植物而言的。他认为，细胞是一切植物的结构的基本的活的单位。和一切植物赖以发展的基本实体。细胞是有生命的独立单位。植物的发育是靠新细胞的不断形成实现的。在施来登以后，并且是在施来登研究的基础上，施旺将细胞学说从植物学领域扩大到动物学和所有生物学领域。使细胞学说成为全部生物学的最基本的理论。施旺认为：异常繁多、丰富多彩的动物形态只有通过简单的基本形成物的不同组合才能产生出来。这些基本生成物，虽然有各种不同的变种，但是本质上处处都是一样的。就是说，它们都是细胞。有机体的基本部分不管怎样不同，它们都有一个普通的发育原则，这个原则便是细胞的形成。施旺宣称：我们已经推倒了分隔动物界和植物界的巨大障碍发现了基本结构的统一性。他说，所有的细胞，无论植物细胞还是动物细胞，均由细胞膜、细胞质、细胞核组成。最后，细胞病理学的创立者微尔和将细胞理论应用于对疾病的理解。微尔和认为，细胞是形成组织、器官、系统、和个体的相互隶属的巨大形成链中始终不变的最后一环。在其下面，除了变化，再没有别的了。他认为，“疾病”实际上是改变了的“生命”。在正常和病理之间，并没有质的区别。生命过程和结构的通常程序及安置受到了疾病的干扰，但仍保持着即使是疾病也必须遵守的基本的过程和结构。这样，微尔和不但确定了疾病的定义，而且将细胞确定为疾病发生的位置。这样，细胞学说不但是生物学的基本原理，也成为医学的基本原理。从那时到现在，又有150年的时间过去了。虽然后来有了基因理论的出现，但主导现代医学的仍然是微尔和的细胞病理学。我们现在的绝大多数医学研究人员都是细胞病理学的信奉者和执行者。如果有哪一位临床医生提出与细胞病理学不一样的观点那他一定会丢掉这份职业。
三  贝尔纳对还原论细胞理论的最后加工的过程
一般研究者在研究细胞理论时，大部分到此结束。但是，我们后现代理论医学认为到此还不能结束。我们现在要说的是，细胞理论还有一个最后加工的过程。这个最后加工的过程是由法国的贝尔纳完成的。按现在后现代科学的系统理论观点，细胞理论是机械论、还原论的产物。将复杂的生命运动归结为细胞的活动是片面的、不正确的。细胞只不过是生命系统中的一个物质层次，细胞处于复杂的相互作用之中。正是这些复杂的相互作用，才反映了生命的本质。而一个细胞的单纯的状态，并不能代表生命整体的状态。系统论与还原论是根本不同的两种观点。当我们站在系统论立场上指出还原论错误的同时，也应该认识到还原论产生的时代背景和历史必然性。我们不可能要求在当时科学水平的人们产生系统论思想。但是，当我们回顾历史的时候，却惊喜地发现，尽管当时的人们无法一步走到系统论的程度，他们还是在潜意识中感觉到单纯的细胞理论距生命整体较远，并缺少可操作性。无法在临床数据中广泛应用。正是为了解决细胞与整体之间的关系，法国的贝尔纳创立了一套“内环境平衡”的理论。这个理论以细胞理论为核心，解决了细胞与整体之间的关系问题，使细胞理论在临床实践中得以实行。（即“初步给出一个说法”。不论这个说法正确与否，它的意义在于“可以按此方向行动”。正确与否是一回事，能否行动是又一回事。）也正因为在临床实践中得以实行，才最终确立了细胞理论的存在。因为贝尔纳的工作，临床医学正式进入细胞医学阶段。与此同时，贝尔纳所倡导的实验方法，也被现代医学所接受。现代医学又称为细胞医学和实验医学。这都是与贝尔纳的工作分不开的。现代医学有许多开创者，而贝尔纳是现代医学的定型者、完成者。可以相当于物理学中的牛顿。当然，贝尔纳没有牛顿那么大的名气。正因为如此，贝尔纳去世时，在法国得到国葬的最高礼遇。
《论坛反应与交流》
《中国生命科学论坛 → 遗传与发育生物学 》
zdx：好多文章啊，能不能整理成一个集子，压缩后我好下载啊！

杨鸿智

第120篇  细胞理论诞生前2个世纪的准备工作
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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由于显微镜的使用，人们发现了细胞的存在，也发现了一个新的世界。但是，在这以后的100多年中，人们对于细胞的观察大多停留在外貌上。还不能看清细胞的内容物，也没有认识到细胞是动物和植物的结构单元。总之，人类对细胞的认识并没有什么突破性的进展。显微镜固然可以使人们大开眼界，一下子看到了一个新的天地，看到了许多新的东西，但是，要理解、消化这些发现，提出某种理论来说明这些发现，却需要比较长的酝酿时间。到19世纪，由于显微技术的改进，人们才从过去简陋、粗糙、片面的死细胞的研究，进入到多样、精细、全面的活细胞的研究上来。
在早期的细胞发现者中间，唯有英国植物学家格鲁（N•Grew，1641—1712）观察到细胞内含物并将它记载下来。他在植物组织中不仅观察到小室的构造，而且发现小室内充满粘性液体。据此，他将它命名为“液泡”。循着格鲁的发现，似乎可以进入对细胞内部结构的研究了。然而，不仅格鲁本人没有认识到细胞内含物的重要性，没有对之进行更深入的研究，就是在他以后100年内，也没有人在这方面做出更多贡献。从细胞发现到19世纪初细胞学说的创立，中间等待了近200年。这样停滞不前的原因是什么？17世纪上半叶，细胞发现者们用的复合式显微镜或者单镜头显微镜有一个很大的弊病，它反映出来的物象周围有一层光环。使图象的清晰度受到很大干扰。也就是说，当时的观察受到透镜色差的障碍。18世纪中叶，英国仪器制造匠多隆德（1706—1761）制造出消色差物镜。到19世纪初意大利的阿米奇（1784—1860）和其他人改进了消色差显微镜。1830年第一台改良的消色差显微镜在市场上出售。这就为研究生物的基本结构提供了更有力的武器。1833年，发现布朗运动的英国植物学家罗伯特•布朗（1773—1858）研究他由澳洲搜集来的植物时，发现表皮层细胞内含物中有一种构造，于是，他将之命名为“细胞核”。后来，他又进一步在各种植物的花粉、胚珠、及柱头等处发现了同样的细胞核。这一发现，成为后来第一个提出细胞学说的德国植物学家施莱登（1804—1881）进行工作的出发点。但是，我们不要忽视当时的科学气氛和学术思潮对细胞学说创立者的影响从生物学的历史来看，17、18世纪的学者主要研究动物和植物的形态和分类。而到18世纪的下半叶和19世纪初，胚胎学的研究和显微镜的应用兴盛起来，成为当时学者最感兴趣的课题。科学家兴趣中心的转移，反映了科学发展的内在要求。因为形态学和分类学研究的进一步发展，必然会产生各物种之间的关系问题，和物种起源的问题。为了回答这些问题，对生物发育问题的研究，随之对微观构造的剖析研究也就必然会兴起。成为一段时期的热门话题。这是科学发展的内在逻辑。值得注意的是，当时科学发展的这种要求和趋势在德国的哲学思潮中反映出来。18世纪末，在德国兴起了一个以谢林（1775—1854）和奥肯（1779—1851）为首的“自然哲学派“。他们继承康德关于宇宙是历史发展产物的思想，试图以发展的观点说明自然界。奥肯尤其对生命的发生和发展感兴趣。他提出，生命是地球演变的结果。细胞（粘液囊泡）是生命的原始状态。”在地球的演变结束时，也就是在地球成功地集合并甄别了所有的元素，并使它们在一道并在同一时间出现在每一个点上的时候，草履虫般的粘液就出现了”。他认为，所有生物都源自这种粘液囊泡，他是生命的原始结构，也是组成有机体的构造单位。一切生物都由粘液囊泡组成。他提出粘液囊泡有两种生命，作为有机体组成部分的生命和自己的生命。当有机体死亡时，粘液囊泡自己的生命并不随之而亡。它继续活着，以作为形成另一种有机体的材料。施莱登首先建立的细胞学说，在很大程度上打上了那个时代、那个社会的烙印。
自从17世纪初期显微镜问世以来，被用得最多的，一直都是简单显微镜。仅在一个没有任何饰物的底座上，有一块粗糙的球面透镜。复合显微镜，（将几块不同形状的透镜组成一条线），所成的像由于受到球面象差、色差及其他问题的干扰而不理想。复合显微镜的优点在于它能够引入更大的光强，并能够最大限度地收集到从透镜反射来的光线，因此能够最大限度地辨别微小的被观察物。然而，因为没有光学校正，这些优点都被最后产生的模糊结果——该结果还要受到有色光环的进一步干扰——掩盖了。直到1830年，光学的理论和实践才能够解决这个问题。通过将不同折射率的透镜组合起来，色象差可以被消除。而球面象差也可以得到一定程度的控制。早先的细胞理论学家都用简单显微镜，到1840年，改进了的复合显微镜产生了，于是立刻就变成所有显微镜使用者必不可少的工具。通过它，证实了假设中所有动物、植物的细胞基础，肯定了细胞病理学，并纠正了细胞繁殖方面的一些错误观点。19世纪期间，显微镜继续得到了改进。到1880年，主要由于恩斯特•阿贝的光学研究以及卡尔•蔡斯公司过硬的制造工艺，显微镜这个工具逐渐达到了它的极限。极大的放大倍数（2000倍）和很高的分辨率（最小可看清0.002毫米的目标。假如没有足够的分辨率，那么放大的倍数再大，也没有意义的。）都可以通过油浸显微镜获得。象差和失真被降到最低程度。众多的显微镜技术（固定、切片以及染色）得到发明。而显微镜实践及其细致的教学也成为近代生物学的标志。这种新工具很快就给我们带来了很多好处。它的潜能力加上对材料的适当处理，使细菌学和亚细胞结构的研究在19世纪80年代获得了令人瞩目的进展。前者在医学界引起了一场革命，而后者为后来对遗传学进行解释奠定了坚实的基础。
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《中国环境生态网-绿韵论坛>生命科学论坛》
飘摇：基础知识

杨鸿智

第121篇  细胞理论产生前的近期准备经过
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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一  从软木“小室”到细胞学说
　  从低等的细菌到高级植物、动物及人类，最基本的结构和功能单位就是细胞。一切复杂的、瞬息万变的生命活动都是在细胞内进行。
　　早在十七世纪以前，人们对细胞还一无所知。直到1665年，英国物理学家胡克用他自己制造的显微镜观察软木（栎树皮）切片时，发现其中有很类似蜂窝状的“小室”，就称之为细胞。实际上，胡克当时所看到的只是植物细胞死亡后残留下来的壁和空腔。但是，他的发现却具有极其重要的意义，使人们对生物体结构的观察和研究进入了一个新的领域，打开了生物微观世界的大门。
　　十九世纪，显微镜的构造有了重大改进，从而对细胞的认识也有了发展。1840年前后，人们已经认识到细胞主要由细胞核和由细胞质两部分组成，在核内还有核仁，甚至发现在植物细胞内还含有叶绿体。德国植物学家施莱登和动物学家施旺在认真总结前人积累的知识基础上，又各自对植物细胞和动物细胞进行了深入的研究，并分别于1838年和1839年发表了他们的研究成果，首次提出了著名的细胞学说，即：所有生物体，从简单的单细胞生物到复杂的高等动、植物都是由细胞构成的。他们明确地指出了细胞是有机体的结构和功能单位。
　　细胞学说的建立，在当时具有划时代的意义，不仅有力地批判了“神创论”，并且有助于说明生物界的物种是由低级逐渐进化到高级这一进程。这是当时的科学家对生物界的统一性及其进化观所提出的最有力的唯物主义证据之一。对此，恩格斯曾给予极高的评价，认为细胞学说是十九世纪自然科学的三大发现之一。恩格斯写道：十九世纪的第二个发现，是施旺和施莱登的有机细胞，发现它是这样一种单位：“一切机体，除最低级的外，都是从它的繁殖和分化中产生和成长起来的。有了这个发现，有机的、有生命的自然产物的研究――比较解剖学、生理学和胚胎学――才获得了巩固的基础”。“机体产生、成长和构造的秘密被揭开了；从前不可理解的奇迹，现在已经表现为一个过程，这个过程是依据一切多细胞的机体本质上所共同的规律进行的”。由此可见，细胞的发现和细胞学说的建立，对人们认识生物界和生物科学在各个方面的研究都起了很大的推动作用。
二  罗伯特•胡克
　　细胞的发现依赖于显微镜为人们提供的肉眼看不见的世界。第一个给细胞命名的是英国著名科学家罗伯特•胡克（1633-1703）。1663年，胡克在显微镜下对软木片进行观察时发现了一个个象蜂窝一样排列的巢房，房子是空的，他把这些小房间称作细胞。其实，胡克看到的并不是活细胞，而是软木组织中死细胞留下的空腔，也即细胞壁。
　　尽管这些先驱者们都看到了细胞，但是由于当时的显微镜技术刚刚发展，他们还只能看到细胞的外观形态，辨别不清细胞内部的结构，因此不可能理解细胞的真正的重要意义。在此后的100多年中，细胞都未能引起人们足够的重视。
三  列文•虎克
在所有热爱使用显微镜的人中，列文•虎克可以说是先驱。列文•虎克的本行是麻布商，他利用自制的显微镜在业余时间进行实验，且十分狂热。他一生制造了247台显微镜和172个镜头，为荷兰皇家学会装备过一个包括26台显微镜的实验室。他从自己的牙逢中剔出牙垢，放在镜下，呈现在镜下的小动物令他大吃一惊。他对许多荷兰公民吹嘘说：他的嘴里竟然有这么多动物，“还在快活的动着”。1683年，列文•虎克在给皇家学会的一封信上，还绘出显微镜下看见的动物。医学界称列文•虎克为“细菌学之父”，其实他并不很清楚自己到底发现了什么。
四  奥肯
　　1809年，德国的自然哲学家、博物学家奥肯（1779-1851）提出了原浆原胞的假说。这可以说是细胞学说的萌芽。奥肯假定，一切生物体中都含有一种原始的粘液状的物体，也即原浆。这种原始的粘液状的物体最初是在大海中由无机物质产生的。它的表面逐渐加厚，形成一种球状的小胞，奥肯把这种小胞叫做纤毛虫，也即原胞。他认为，所有的生命都是由这种纤毛虫的小胞组成的。最简单的生物是由一个小胞组成，这也就是纤毛虫，而动物和植物是纤毛虫的"群体"，不过每个纤毛虫都放弃了自己的独立性，从属于作为一个整体动植物的有机体。尽管这种假说缺乏严格的实验依据，更多是哲学上的推测，但却激发了科学家们去继续寻找组成动植物的"原型"。
　　
五  迪特罗歇
1824年，法国生物学家迪特罗歇根据他在显微镜下的观察，明确提出，动植物的组织和器官都是由小球，也即细胞构成的。但是他的看法并没有引起人们的重视和承认。
　　
六  布朗
1831年，英国植物学家布朗在观察兰花细胞时发现，细胞中的液体物质并不是均一的，每个兰花细胞中都有一个圆形的核状物，布朗把这些核称作细胞核。之后，捷克生理学家普金叶和他的学生瓦伦丁又观察到了动物细胞中的细胞核，发现了母鸡卵中的胚核。他们提出了皮组织、神经组织、软骨组织都是由细胞组成的，他们把细胞称作小粒，并描述了每个小粒中有一个更小的核。
英国植物学家R．布朗（Robert Brown，1773-1858）于1831年，在研究施肥对植物的影响时，利用了一台放大倍数约为300倍的显微镜，注意到植物细胞内部还有其他的结构，通过仔细观察，他发现了植物细胞的细胞核，并发现一个植物细胞只有一个细胞核。布朗当时对于细胞核的生物学含义既不重视又不理解，因而也没有进一步研究细胞核的结构和功能（当时的条件似乎也不允许他从显微解剖学的角度进一步研究细胞核）。布朗最著名的发现是我们现在所称的“布朗运动”，即悬浮花粉微粒的无规则运动。此外，他在高等植物的生性生殖过程以及化石植物顶究方面颇有名望。

杨鸿智

第122篇  细胞学说的建立
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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　　细胞学说主张生物是由细胞组成的，细胞是生物的基本结构、功能单位和发育基础。细胞学说的形成经过几百年的研究，渐臻完备。16世纪末、17世纪初，显微镜问世后，为探索生物的微观结构提供了有效手段。17世纪中叶，英国人胡克首先观察到植物细胞。同时代的荷兰人列文虎克、意大利人马尔比基也相继看到植物细胞。然而都没有认识到细胞是植物界独立的、活的结构单位。19世纪初，德国植物学家特雷维拉努斯和莫尔阐明细胞是植物的结构单位，称细胞内含物为原生质。
　　到了19世纪30年代初，布朗观察到植物细胞大都有核。普金叶还观察了鸡胚。莫尔和耐格里提出植物和动物细胞的原生质基本上是一致的，至此，对细胞有了一个基本概念。1838年德国植物学家施莱登在他的“植物发生论”中，提出植物结构的细胞说，他认为细胞是一切植物结构的基本单位，是一切植物借以发展的实体；最简单的植物是由一个细胞构成的，大多数植物是由多个细胞组成的；植物细胞的形成是一个新细胞起源于一个老细胞的核，最初形成老细胞的球体的一个裂片，然后分离出来自成的一个完整的细胞。
  1839年德国解剖学教授施旺把施莱登的见解扩大到动物界。他在《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》论文中提出了动物和植物都是由细胞组成的学说。他认为，有机体的基本部分不管怎样不同，总有一个普遍发育的原则，这个原则便是细胞形成。
　　施莱登和施旺奠定了细胞学说的基础。细胞学说后来经过许多生物学家补充修改，日趋完善。大体内容是：生物都是由细胞和细胞的产物所构成，所有细胞在结构和组成上是相似的，各自执行特定的功能，并能独立存活，生命过程是有共同性的；生物体通过其细胞的活动，而反映其功能；新细胞是由已存在的细胞一分；为二形成的，各种细胞有它发生、发展过程；生物病害是其细胞新陈代谢和代谢失常所致。
　　细胞学说是由德国生物学家施莱登（1804-1881）和施旺（1814-1882）确立的。施莱登性格暴躁激烈，但却能力过人。他早年攻读法律，并当过律师，在28岁时他开始在哥廷根大学学习植物学和医学。于是，历史上多了一个杰出的生物学家。施莱登不喜欢哲学上的推理，要求一切结论都要根据实验和观察得出，包括用显微镜来观察肉眼看不见的东西。布朗发现细胞核的工作给了施莱登很大启发。他总结了实验资料，提出了细胞核是植物细胞中普遍存在的构造。他认为无论多么复杂的植物，都是由细胞组成的，每个细胞是最小的活的单位，一方面是独立的，进行自身发展生活，另一方面，是附属的，作为植物整体的一个组成而生活。既然细胞是生物结构和功能的基本单位，那么细胞的起源就是生命科学中的一个关键问题。
　　施莱登认为细胞核是由细胞中所含的粘液状物质结晶形成的。当细胞核长到一定大小时，在其周围就会形成小泡，这个小泡在母细胞中长大到一定程度，就从母细胞中分离出去，成为一个新的细胞。施莱登的好朋友、动物学家施旺受施莱登的研究结果的启发，意识到假如能证明细胞核在动物细胞中起相同作用，那意义将极其重要。
　　施旺回去后立即开始新的研究。动物细胞的观察比植物细胞困难得多，动物细胞有些很小，通常十分透明，而且形态变化多端，互相之间的差异似乎比相似还要突出。施旺发现细胞核是他阐明动物细胞性质的关键。无论肌肉细胞、神经细胞、骨细胞中都有细胞核。他提出，有无细胞核是判别有无细胞存在的最重要的根据。
　　通过对多种动物组织的研究，施旺把施莱登学说扩展到了动物界。他指出，植物的外部形态虽然极其多样，但都是由同一种东西，即细胞组成的。外部形态比植物更加多样的动物机体，也是由细胞构成，这些细胞又都是按照同样的规律形成和生长的。生命的共性是细胞。在细胞学说建立以前，人们对生物的研究，无论是分类学还是解剖学，都是机械的、独立的。细胞学说的确立就象原子论对化学和物理学一样，首次揭示了生命运动的本质。恩格斯给了细胞学说极高的评价，把它与进化论、能量守恒与转化定律一起称作他那个时代的三大发现。
18世纪末、19世纪初，德国诗人、自然科学家 J.W.von歌德认为有机界的多样性是从物质的神圣统一性与第一原理衍生出来的，即由共同的原型所组成。德国自然哲学家、生物学家L.奥肯根据自然哲学思想与不确切的观察，提出由球状小泡发展成的纤毛虫是构成生命的共同单位。学者们寻找动植物原型的思想对细胞学说的提出有一定影响。
        19世纪20、30年代，有些学者提出“小球”可能是植物或动植物的基本结构。其中法国生理学家H.J.迪特罗谢曾明确指出所有动植物的组织和器官都由小球构成。但是他所指的小球比较含糊，有时是细胞，有时是细胞核，也有时甚至是早期显微镜缺陷所造成的衍射圈。与此同时，有些学者开始采用消色差显微镜。1831年，英国植物学家R.布朗在兰科植物叶片表皮细胞中发现了细胞核。1835～1837年，捷克生物学家J.E.浦肯野及其学生G.G.瓦伦廷对构成动物某些组织的“小球”进行描述，并提到与植物细胞有相似性。
        1838年德国植物学家M.J.施莱登发表《植物发生论》，提出只有最低等的植物，如某些藻类和真菌是由一个单细胞组成的。高等植物则是各具特色的、独立的单体即细胞的集合体；因而认为细胞是组成植物的基本生命单位。他还认为细胞的生命现象有两重性：一方面细胞是独立的，只与自身生长有关；另一方面又是附属的，是构成植物整体的一个组成部分。他研究植物的个体发育、发展了R.布朗关于细胞核的看法，认为核与细胞的产生有密切关系,并把它称为细胞形成核(cytoblast)。他描述了先由粘液颗粒长成细胞形成核，再在其表面出现小囊，逐步形成细胞的过程。他认为所有显花植物都具有共同的细胞形成规律。
        德国动物学家 T.A.H.施万于 1837年10月，获悉M.J.施莱登的研究成果而受到启发，认识到从细胞核入手对论证植物细胞与动物细胞的一致性有重要意义。他于1839年出版《动植物的结构和生长一致性的显微研究》，提出了细胞学说。他通过对蝌蚪脊索细胞和不同动物软骨细胞的研究，阐述了动物细胞与植物细胞的相似性。他把动物的永久性组织分为5类,分别研究了血细胞，指甲、腱、骨、齿、肌肉、神经等，证明它们都是有核的细胞或是细胞分化的产物。他接受M.J.施莱登的观点，并发展为细胞可由细胞内或细胞间的一种无结构物质即细胞形成质(cytoblastema)产生。他根据研究结果提出一切动物和植物都是由细胞组成的，有机体的各种基本组成都有一个共同的发育原则，即细胞形成的原则，并认为细胞是生命的基本单位。一切有机体都从单个细胞开始生命活动，并随着其他细胞的形成，不断发育成长。他还明确指出细胞有两类现象，一类是塑造现象，与细胞由分子组成有关；另一类是代谢现象，与细胞本身组成成分或周围的细胞形成质中发生的化学变化有关。
1．细胞学说建立的背景
      17世纪中显微镜应用于生物学研究，人们可以观察到单细胞的微生物，也可以观察到多细胞动、植物的细胞构造。
     先是看到木栓（来自树皮）的一个个“小室”结构，称之为“细胞”；后来又进一步观察了各种植物和动物的活细胞结构。
2．细胞学说的主要内容
      许莱登（Schleiden，德）和许旺（Schwann，德）先后发表两篇论文：
《论植物发生》（1838）
《动植物结构和生长相似性的显微研究》（1839）
      明确提出细胞是植物体和动物体结构的基本单位。此后，经过多位研究者的丰富和发展，细胞学说渐趋成熟，包括以下要点:
•   细胞是所有动植物的基本结构单位
•   每个细胞相对独立，一个生物体内各细胞之间协同配合
•   新细胞由老细胞繁殖产生
3．细胞学说的科学意义
      “一切有机体实际上是按同样的规律形成和生长的，因而这些规律处处应该被同一些力量所制约”
---许旺
      细胞学说的建立，使生物世界（动、植物）有机结构多样性的统一，从哲学推断走向自然科学论证。
      细胞学说和进化论奠定了生物科学基础。
      细胞学说被公认为是19世纪自然科学的重大发现之一。
注意：细胞学说不但是关于有机体构造的学说，也是关于有机体生长发育的学说。
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非洛：细胞学说的创立，揭示了生命的共同规律，不论是动物还是植物都是由细胞组成的。

杨鸿智

第123篇  施莱登与细胞学说的建立
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
yanggates.51.net
施莱登（Matthias Jakob Schleiden 1804.04.05－1881.06.23）德国植物学家，细胞学说的创始人之一。生于汉堡，卒于法兰克福。1824～1827年在海德堡学
习法律，并在汉堡作过律师。因对植物学有浓厚兴趣而攻习植物学，于1831年毕业于耶拿大学。1850年任耶拿大学植物学教授。当时植物学界流行的研究是形态分类学，而他则通过研究植物显微镜下的结构来描述和命名新种。自17世纪胡克把在显微镜下看到的木栓薄片中的小室称为“细胞”以来不少学者对许多动，植物的显微结构都进行过描述，但并未引出规律性的概念。施莱登根据他多年在显微镜下观察植物组织结构的结果，认为在任何植物体中，细胞是结构的基本成分；低等植物由单个细胞构成，高等植物则由许多细胞组成。1838年，他发表了著名的《植物发生论》一文，提出了上述观点。该文刊登在1838年出版的《米勒氏解剖学和生理学文集》上。德国动物学家施万将此概念扩展到动物界，从而形成了所有植物和动物均由细胞构成这一科学概念即“细胞学说”，并首次载于1839年发表的施万所著的《动物和植物的结构与生长的一致性的显微研究》一文中。“细胞学说”被恩格斯誉为19世纪自然科学三大发现之一，对生物科学的发展起了巨大的促进作用。施莱登也认识到细胞核的重要性，并观察到细胞核与细胞分裂有关。他还描述过细胞中活跃的物质运动，即现在所说的原生质川流运动。他是首先接受达尔文进化论的德国生物学家之一。
　　德国耶拿大学的施莱登教授，早年就曾对植物生理学和植物解剖学进行过较为深入的探讨。受到自然哲学思潮的影响，他开始研究植物的个体发育。施莱登认为：对植物个体发育这一植物学新领域的研究，将得到更多更深植物生理方面的认识，因此，它比研究传统的植物分类学更为重要。在这种思想的指导下，施莱登十分重视研究细胞在个体发育中的作用。他认真地研究了布朗的观察报告，并通过植物解剖观察，他得到的发现与布朗的完全一致。
　　1883年，施莱登提出了一个关于细胞的生命特征、细胞的生理过程以及细胞的生理地位的理论，它标志着第一个较为系统的细胞学说的建立。在细胞的生命特征方面，施莱登继承和发展了奥肯在19世纪初提出的细胞的“两重生命论”的理论。施莱登认为，细胞的基本生命特征是它的生命的两重性：即细胞具有主要生命特征——自己的生命的同时，还具有作为整个机体的组织结构的生命特征。在细胞的生理过程方面，施莱登提出了新细胞是从旧细胞产生出来的理论。他认为细胞核是产生新细胞的母体；一个新细胞起源于一个老细胞的核，接着便成为老细胞的球体中的一个裂片，然后分离出来又形成一个独立而完整的新细胞：一代代的新细胞就这样不断从老细胞中产生出来。在细胞的生理地位方面，施莱登提出：细胞是一切植物机体生命的基本单位，是一切植物体借以生存和生长的根本实体。尽管施莱登的细胞学说中还含有较明显的自然哲学的思辨成份，但是其基本内容是以当时的实验为基础的。正因为如此，施莱登的细胞学说发表之后，即为当时德国不少生物学家所接受，而且一些生理学家和胚胎学家还将施莱登的细胞学说作为生理学和胚胎学的理论基础。
　  德国另一个青年解剖学家施旺，把施莱登的细胞学说从植物学扩展到动物学，并进而建立起统一的细胞学说。施旺是德国卢万大学的解剖学教授，在研究细胞学之前，曾从事胚胎学和比较解剖学的研究，跟从德国著名生理学家弥勒学习生理学。弥勒极为重视施莱登的细胞学说，他试图证实动物机体的基本单位同样是细胞。在30年代中期，受到德国自然哲学思潮的影响，特别是在当时风起的胚胎个体发育学与细胞学的热流的冲击下，施旺即开始关注细胞学的进展。当弥勒要他重视施莱登的理论时，他马上投入到对施莱登的细胞学的研究中。施旺力图在研究细胞学的同时，将其与有机体的胚胎发育史和个体发育史结合起来。1839年，他从细胞的形成机理与生命的发育过程两方面，进一步地完善了由施莱登建立起来的细胞学说。在细胞的形成机理方面，施旺认为：细胞形成靠两种力量起作用，一种是有机细胞的代谢力，通过新陈代谢把细胞间的物质转化为适合于细胞形成的物质；一种是有机细胞的吸引力，通过浓缩和沉淀细胞间的物质而形成细胞。这两种内在的力量使细胞具有生命，并使它在机体里具有自立性。
　　在生命的发育过程方面，施旺认为：“无论有机体的基本部份怎样不同，总有一个普遍的发育原则，这个原则便是细胞的形成。”施旺所提出的这个普遍发育原则，实际上包括两个方面的发育：一是个体本身的发育，一是细胞本身的发育。施旺认为：一切动物的个体生命发育过程，都从受精卵这个单细胞开始的，无论这些卵细胞是大如鸡蛋还是小于哺乳动物的卵，在本质上都是一致的；一切动物都是从单一细胞开始自己的个体发育史。就细胞本身的发育而言，他认为个体生命形成之后，在个体生命内仍然进行着从老细胞内发育出新细胞的过程，并以此构成个体生命的基础和条件。
　　施旺的认识相当正确和深刻，1839年，他发表了《动植物结构和生长相似性的显微研究》，把施莱登的细胞学说成功地引入动物学，建立起了生物学中统一的细胞学说。法国医学家毕夏把人体组织划分为硬骨、软骨、肌肉等二十一种类型，并试图找出各种组织之间的生理和病理关系。施旺以毕夏的组织分类学为借鉴，把人体细胞划分为血液细胞、皮肤细胞、骨质细胞、纤维细胞、神经和肌肉细胞五种不同的类型，并试图找出各种细胞之间的生理关系。施旺所作的这些努力，对后来瑞士生物学家柯立克创立细胞生理学以及德国医学家微耳和创立细胞病理学起到了直接的先驱作用。
　　在建立细胞学说时，虽然施莱登和施旺已经具有当时发现的细胞内部结构这一实验基础，但他们更多地是依靠他们在自然哲学思潮的引导下所作的理论方面的探索。因此，学说中的某些基本内容，例如细胞本身的形成问题，在当时他们并未获得充分的实验证据。施莱登认为，新细胞是从老细胞的核内产生出来的；施旺则认为，新细胞是从老细胞核外的有机物质的晶体化过程中产生出来的。他们提出这个理论后不久，这一问题被德国著名显微解剖学家冯•莫尔发现的细胞的有丝分裂这一新的实验事实所修正。
施莱登，Matthias Jakob Schleiden (1804～1881)德国植物学家,细胞学说的创始人之一。1804年4月5日生于汉堡，1881年6月23日卒于美因河畔法兰克福。早年在海德堡学习法律(1824～1827)，并在汉堡作过律师。因对植物学有浓厚兴趣而攻习植物学，于1831年毕业于耶拿大学。1850年任耶拿大学植物学教授。当时植物学界流行的研究是形态分类学，而他则通过研究植物显微镜下的结构来描述和命名新种。自17世纪R.胡克把在显微镜下看到的木栓薄片中的小室称为“细胞”以来，不少学者对许多动、植物的显微结构都进行过描述，但并未引出规律性的概念。施莱登根据他多年在显微镜下观察植物组织结构的结果，认为在任何植物体中，细胞是结构的基本成分；低等植物由单个细胞构成，高等植物则由许多细胞组成。1838年，他发表了著名的《植物发生论》一文，提出了上述观点。该文刊登在1838年出版的《米勒氏解剖学和生理学文集》上。德国动物学家T.A.H.施万将此概念扩展到动物界，从而形成了所有植物和动物均由细胞构成这一科学概念即“细胞学说”，并首次载于1839年发表的施万所著的《动物和植物的结构与生长的一致性的显微研究》一文中。“细胞学说”被恩格斯誉为19世纪自然科学三大发现之一，对生物科学的发展起了巨大的促进作用。施莱登也认识到细胞核的重要性，并观察到细胞核与细胞分裂有关。他还描述过细胞中活跃的物质运动，即现在所说的原生质川流运动。他是首先接受达尔文进化论的德国生物学家之一。

杨鸿智

第124篇  施旺与细胞学的建立
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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施旺，Theodor Ambrose Hubert Schwann (1810～1882)，德国动物学家和生理学家。1810年12月 7日生于诺伊斯,1882年1月11日卒于科隆。他开创了现代组织学并是细胞学说的创立人之一。他受教育于波恩、维尔茨堡和柏林大学，1834年获博士学位生涯后，成为生理学家J.P.弥勒的助教。
1834～1839年是他在科研工作中最富创新的年代。他研究消化过程，发现了胃中与消化有关的物质──胃蛋白酶。这是从动物组织提取的第一个酶。他设计了实验来测计荷载相同重量的肌肉受到相同刺激时收缩长度的变化，并对收缩强度与刺激强度进行比较借助物理方法显示生理功能，为生理学研究开辟了新的定量途径。他通过实验认识到酒精发酵与酵母的代谢有关，有机物的腐烂是由于活的有机体（微生物）的代谢的结果。并且首先使用“代谢作用”(metabolism)一词。他的重大贡献是1839年发表的《动植物结构和生长一致性的显微研究》。他受植物学家M.J.施莱登的影响，认为脊索细胞(或软骨细胞)与植物细胞有相似性，并认为细胞是各种组织的基本单位，所以有不同形状都是由于细胞分化的结果。因此,基本单位虽然在生理上完全不同,却可能是根据同一法则发育出来的。他和施莱登共同奠定细胞学说的基础。但是他也接受了施莱登的错误观点，认为细胞是在基质内通过结晶的过程形成的。1839年后，由于发酵的见解而受到当时权威人士的攻击，使他的处境十分困难，长期处于忧虑和抑郁状态。后来L.巴斯德的实验才证明他的见解是正确的。1839～1848年他在卢万大学任生理学教授，发展了胆导管的实验方法,研究胆汁在消化中的作用,认为在消化道中不能没有胆汁。1848年在列日大学任生理学教授并兼任解剖学、胚胎学教授。在这个日益兴旺的工业区他还发展了一系列煤矿用的排水和急救设备。直到1879年他退休之前，依然讲授生理学。他在中年以后有越来越明显的宗教倾向。

杨鸿智

第125篇  微耳和与细胞学说的建立
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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    一  微耳和生平介绍
细胞学说一旦确立，马上在生命科学中显示出生命力。其最显著的成就是德国生物学家微耳和（1821—1902）在此基础上建立了细胞病理学。为现代医学奠定了基础。微耳和早年在谬勒指导下学习医学。
1843年获得柏林大学的博士学位。
1845年发表了对白血病的研究论文。是历史上第一次对该病的系统研究。
他是一位很有社会道德感的年轻人。
1848年初，他奉政府派遣到西里西亚调查当时该地一次斑疹伤寒的爆发，（正如他本人告诉我们的）他对波兰少数民族朝不保夕的生活条件感到极大震惊。这一次经历使他由一个持有自由主义社会和政治信念的人转变成为一个倡导进行广泛的社会和经济改革的激进主义者。所以，并不奇怪，他参加了柏林的起义；这些起义是整个1848年革命的一部分，并且进行了巷战。之后，他成为柏林民主大会的成员并且编辑发行《医学改革》周刊。由于其革命的政治活动，他被柏林大学解除了职务。因此，他被迫移居维尔茨堡。
1849年被任命为德国病理解剖学这一新学科的首任教授。在这里，他获得了作为科学家的重要地位，发展了我们所说的“细胞病理学”的概念。
1856年他回到柏林，担任新成立的“病理学研究所”的教授和所长。由于其教学以及关于在正常的健康条件下和异常的疾病条件下，细胞都是基本的单位，而疾病乃是活细胞的紊乱和失调造成的学说，他享有很高声誉。他在后来的生涯中，发展了他的生物医学概念，积极参加政治活动，关心公共卫生事业，并且创立了一种关于疾病的社会学理论。他甚至成为人类学这门新的科学的奠基者。
1858年，鲁道夫•卡尔•微耳和发表了他的巨著《细胞病理学》；今天的许多人认为，这部著作预示着生物学中一场革命的到来。尽管人们对此并未普遍表示赞同，但是，几乎无可怀疑的是，微耳和的理论引起了医学的生物学基础中的一场革命——菲尔绍本人曾表明这一点。微耳和对于我们具有特别的意义，因为他把其作为一个激进的改革者的积极的政治生涯与他在医学病理学中的科学生涯结合在一起。
　　细胞病理学理论对于微耳和本人来说是非常重要的，因为它似乎在客观上揭示了人体中的他所努力探求而且认为在社会中是“自然的”一种情况……因此，对于菲尔绍来说，细胞病理学远不止是一种生物学理论。就此而言，他的政治和生物学观点是互相补充和加强的。细胞病理学揭示了人体是一个由彼此平等的个体组成的自由国家，是一个由细胞组成的联邦，是一个民主的细胞国家。事实证明，人体是一个由彼此平等的因素组成的社会单位，而在体液的或凝固的（神经）病理学中，则设想了一种生物组织的非民主的寡头政治。正像在政治领域中为争取“第三等级”的权利而战斗一样，因此微耳和也在细胞病理学中为人们没有充分认识其价值和功能的细胞的“第三等级”（结缔组织）而战。
　　因此，当我们发现微耳和谈到如下事情时并不感到惊奇：“医学的最后的任务或使命就是在一个生理学的基础上组织社会”（引自同上书，46）。菲尔绍认为，社会科学是医学的一个分支。由此他明确指出，“医学是一门社会科学，而且政治学不过是大规模的或更高级的医学”，“医生是贫苦者的天生的代言人，而且，社会问题应当主要由他们来解决”。
　　阿克尔克奈克特认为（1953，47），在其关于医学实践的著作中，微耳和“更喜欢‘改革者’而非‘革命者’的说法，因为在他看来，这是对把破坏和建设，把对他所拥护的过去的成就的批判和尊重结合和统一起来这一特点的更好的描述”。但是，就像在1848年那样，他确实参加了革命的政治活动。
在《细胞病理学》这部巨著（1858；英译本，1860）的序言中，微耳和谈到，医学科学家有责任使他的“职业同行”广泛了解迅速积累和不断增长着的新知识。然后，他断言：“我们要进行改革，而不是革命”。此外，他慨叹道（1858，iX； 1860，X），他的著作似乎“有更多革命的而非改革的气味”，但是，这主要是因为“必须首先反对最近的[现时代的」那些虚假的、错误的或独断的学说，而不是比较久远的那些著作家的学说”。但是，在正文中，当他描述他在发展的激进的新思想时——而且正是他声称（ 1860，27）“在一个细胞出现的地方，以前必有细胞存在”之前——他使用了更引人注目的革命的形象。他明确提到“过去几年”在病理学中所发生的‘der Umschwung’（ 1860年英译本中将此译作‘ the revolution’<革命>）。他在这里选择了‘Umschwung’，虽然在他谈到政治或社会事件时通常使用‘Umwalzung’，甚至‘Revolution’这些词。但是，就菲尔绍而言，重要的是，他是在科学中引起一场革命而且积极参加一场政治革命的非常少的几个科学家之一。而且，他公开坚持他所提出的这样一个观点：革命的政治学和革命的科学可以是相互影响，甚至是相互补充和加强的。
　　1861年，他被选为代表德国进步党的普鲁士议会的议员。他是德国进步党的创始人之一。他坚决反对啤斯麦。俾斯麦为此曾愤怒地向他提出决斗，但是微耳和没有接受这一决斗。因此，他是一位非同寻常的伟大的科学家：他既是一位政治活动家和社会改革家，而且，他所进行的专业改革，不仅改变了医学职业的规则，而且改善了公共卫生和医疗保健的状况。其他一些科学家也曾是政治活动家，但是没有什么人达到像微耳和所达到的作为议会中俾斯麦的反对派的领袖这样重要的或相当高的政治地位（弗莱明1964，X）。
　　在他创办的《医学改革》周刊第一期中（1848年7月10日），微耳和把政治革命的思想与医学改革相结合。他（在第1页中）写道，“国家状态中的革命「Umwalzung」”以及“新的制度的建立”，是影响到整个欧洲所有有头脑的男男女女的“政治风暴”的一部分，因此标志着“整个生活观念的彻底转变”。他坚持认为，医学不可能不受到这些风暴的影响，“不能再回避和拖延一场激进的改革了”。欧文•阿克尔克奈克特（1953，44）认为，对于微耳和来说，“自由和科学是天然的盟友”，而且，“1848年革命既是一个政治事件，显然也是一个科学的事件”。在其周刊中，菲尔绍写道：“三月的时代终于到来。批判反对权威、自然科学反对教条、永恒的权利反对人们任意独断的常规的伟大斗争——这一斗争已经两次动摇过欧洲社会——第三次爆发了，而且胜利是属于我们的”。阿克尔克奈克特把政治与医学的这个统一看作是微耳和思想的一个特色（p．45）：
微耳和认识到，细胞学说可以用来说明疾病现象，疾病组织的细胞是由健康组织的细胞慢慢演变而来的。由此，他开创了细胞病理学这门学科。进一步的研究发现，细胞并不能由原生粘液自然形成，相反，所有的细胞似乎都是从以有细胞分裂而来。微耳和将之概括为一句名言：“一切细胞来自细胞”。这里暗含着“一切生命均来自生命”的信念。他坚定地反对生命的自然发生说。这一点很快被巴斯德所着力强调。
微耳和是一位自由主义人士。也是社会改革的倡导者。他一直是德国政界一位活跃的人物。也是一位热心社会公益事业的社会活动家。在他的努力之下，柏林市改进了供水系统，大大消除了许多流行病的传染。他还负责建立了第一批列车医院和军用医院，他亲自创建了柏林人类学、人种学和史前考古学学会。以及柏林人类文化博物馆和民俗学博物馆。但是，他反对达尔文进化论，海克尔曾与他针锋相对地发生争论。
微尔肖甚至在《细胞病理学》一书中发表宣言：“一切疾病都是局部的，谁再提出全身性疾病问题，那是他把时代搞错了。
　　施莱登和施旺确立了细胞学说，但是在细胞是怎样发生的问题上，他们的看法却是错的。雷马克、微耳和（1821-1902）等科学家纠正了这一错误，他们发现了细胞的分裂。其实，早在18世纪末，有人就观察到了卵细胞分裂的现象，那时候，细胞学说还没有确立，人们自然不可能理解它的意义。1844年，瑞士科学家耐格里在研究藻类细胞时，发现它是通过分裂而增长的。德国科学家雷马克在研究小鸡胚胎发育中，也详细地描述了胚胎血球的分裂现象。他提出细胞是按一分为二，二再分为四这样的比例增长的。不过，当时大多数人还是相信施莱登和施旺提出的新细胞是在母细胞中自然生成的的观点。
　　雷马克的好朋友、病理学家微耳和开始也持这种观点。可是，在观察角膜的治愈中，他发现了种种与流行观点不一致的现象。经过对病理过程深入细致的研究，他得出了和雷马克同样的结论：细胞是靠分裂而增长的。1855年，微耳和在《细胞病理学》一文中，用了一句非常有名的话来概括他的论断，那就是"一切细胞来自细胞"。微耳和认为细胞是生命的基本单位，组织、器官、系统、个体组成了生命的巨大链条，细胞是这个链条中永远可以找到的处于最内层的一环。一切疾病的原因应当到细胞中去寻找，整个病理学就是细胞的病理学。虽然微耳和的看法有片面性，但是他向统治了1000多年的传统体液学说发出了挑战，把病理学引向了细胞层次，开创了细胞病理学。

二  对细胞病理学的介绍和评价
细胞理论的胜利在病理学中最为突出。细胞理论之所以在病理学、生理学和普通生物学中都具有卓越的地位，很大程度上是由于坦率的德国医学显微镜专家鲁道夫•卡尔•微耳和研究和提倡的结果。微耳和毕生都致力于反对从古希腊医学继承来的“普通疾病”的概念。这个概念认为疾病大多是身体的一种痛苦，或者更确切地说，是它的液体或者“体液”（尤其是血液的痛苦）。微耳和用他的“解剖学思想“取代了这个概念。通过解剖学思想，微耳和试图涵盖自18世纪以来病理解剖学发展中的主要问题。其中当然也包括以比沙为代表的巴黎学派。微耳和的解剖学思想其实就是要寻找疾病发生的解剖学部位。他希望使病理学研究的兴趣从普通的过程转移到高度定位的结构混乱上来。研究者首先必须寻求的永远都是：”疾病在哪里？”他声称，病理学家对疾病位置的寻找，现在已经“从器官推进到组织，进而又从组织推进到了细胞。”微耳和的名气很大程度上来自于他对细胞病理学的定义。然而他并不是第一个提出细胞是疾病发生的最初场所的人。在19世纪40年代，细胞形成质质假说的信徒们经常提及这一点。但是，微耳和比他们任何研究者都更确切地证实了后一种思想是错误的。并且，出于病理学家的使命，他竭力主张细胞只能从已经存在的细胞产生。（所有细胞都来自细胞）。他写道：“细胞是形成组织、器官、系统和个体的相互隶属的巨大形成链中始终不变的最后一环，在其下面，除了变化再没有别的了。”他杰出的著作《细胞病理学》（1858）就是建立在这个论点上的。这本专著为病理学研究重新制定了目的和方法。微耳和的细胞概念包罗万象，并且得到了及其详细的说明。按照18世纪以来逐渐流行起来的另一个古代医学的观点，他认为“疾病”实际上是改变了的“生命”。在正常和病理之间并没有质的区别。生命过程和结构的通常程序及安置受到了疾病的干扰，但仍保持着即使是疾病也必须遵守的基本的过程和结构。这样，微尔和不但确定了疾病的定义，而且将细胞确定为疾病发生的位置。他的定义显然相当于他在宣告，如果疾病是一种生理上的混乱，那么细胞必定是生理活动最小并且可能无法减小的组成单位。细胞理论已经将植物学和动物学的研究者联系在一起。现在，微耳和要把病理学也加入到他们的研究范围中。疾病细胞是正常细胞的变异。而非本质完全不同的另一种细胞的观点，迫使病理学家开始关心引起混乱的状况以及在这种状况下细胞和细胞组织的功能性反应。但是，这种研究最终属于生理学的范畴。微耳和赞成这个结论，他宣称，建立在细胞之上的病理学，并不是生理学的应用。它实际上就是生理学。微耳和以一种更广泛，总体上更深奥的方式，再次强调了施旺关于细胞会出现功能性不精确的主张。施旺的提议和微耳和的肯定都没有提供必要的证据，证明细胞是生物体中关键的功能单元。这个问题一直是19世纪实验生理学家所要对付的一大难题。直到1900年，几条路线的研究，包括的呼吸过程更细致的考察和对神经系统结构和行为深入的分析，才似乎找到了这个难题的答案。细胞生理学家最终还是需要实验技术，例如组织或单细胞的培养以及显微器械，来帮助他们找到细胞内的成分和各种过程。然而，19世纪的生理学家远不是无能为力的。例如，起初由德国生理学家进行，但是，后来却由贝尔纳在晚期著作中做了综合论述的对呼吸的费力的、长时间的实验研究，使人们获得了一种关于生物的令人满意的新的概念。贝尔纳在他对生物的大胆描述中，把细胞和细胞组织作为基本的单元；而生物作为一个功能上的整体，其整体的行为取决于细胞与它浸浴其中的体液之间能动的相互作用。尽管特定细胞或细胞成分的特殊生理作用经证明非常不易确定，但是关于细胞和组织整体上在身体功能中所扮演的角色，仍有非常重要的事情值得去做。已经证明是生物体基本结构单位的细胞，有希望成为生物重要的功能单位。这种希望在研究繁殖和个体发育的过程中结出了第一个果实。（威廉•科尔曼《19世纪的生物学和人类》第35—37页）
微耳和曾攻击过血液的主导地位，即认为血液处于体液中首位的观点。他是在病理学基础上这样做的。他试图通过细胞学说，用一种新的概念来取代全身性疾病的概念。这种新概念必须严格地用基本的功能单位——细胞——来限定。这个单元如今被可靠地指定为生命物最基本的能量转换器。从这些结论中产生了建立一门真正“普通生理学”的要求。即一门研究植物和动物中共同生命过程的科学。它之所以被认为是普通的，是因为它建立在新有机物的共同分母——活细胞——的基础上。这个呼吁是由贝尔纳发起的。他是那段时期法国主要的生理学家。并为他所在的学科发表了极多的著作。贝尔纳在细胞及其周围流质所独有的，及其重要的活动的基础上，将生理学的思想进行了综合。细胞是主要的功能元件，他被有营养和具有保护作用的内部环境所包围。普通生理学家必须对两者都进行探索，以掌握影响它们行为的各种情况，从而获得对生命及其特殊现象的更深刻
的理解。（威廉•科尔曼《19世纪的生物学和人类》第141—142页）
《论坛反应与交流》
《三叶草生物技术论坛 →基因与基因表达》
阿发：楼主太强了，多发一点！！最好集中在一个帖子里，方便我打印
《凤凰论坛首页>世纪大讲堂》
非洛：科学的发展路径有共同的规律，新的理论的提出具有开创性的意义。但是往往被后来者进一步完善和提高。细胞学说也是如此。
《中国医药第一论坛 → 『中国临床医学论坛』》
zhmingg：好呀,以后多发表了

杨鸿智

第126篇  贝尔纳与细胞学说的建立
作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
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一  细胞理论的最后完成者—贝尔纳
在现有的生物学史和医学史中，认为细胞理论是由施来登和施旺创立的，并到此为止。这种分析陈述是不全面的。施来登和施旺两人“创立”细胞理论是事实。但是，细胞理论还有一个“最后完成”的问题。这个问题没有引起研究者的注意。按现在系统理论的观点，细胞理论是机械论、还原论的产物。将复杂的生命运动归结为细胞的活动是片面的，不正确的。细胞只不过是生命系统中的一个物质层次。细胞处于复杂的相互作用之中。正是这些相互作用，才反映了生命的本质。而一个细胞自己的单纯的状态，并不能代表整体的状态。系统论与还原论是根本不同的两种观点。当我们站在系统论立场上指出还原论错误的同时，也应该认识到还原论产生的时代背景和历史必然性。我们不可能要求在当时科学水平的人们产生系统论思想。但是，当我们回顾历史的时候，却惊喜地发现，尽管当时的人们无法一步走到系统论的程度，他们还是在潜意识中感觉到单纯的细胞理论距生命整体较远，并缺少可操作性。无法在临床数据中广泛应用。正是为了解决细胞与整体之间的关系，法国的贝尔纳创立了一套“内环境平衡”的理论。这个理论以细胞理论为核心，解决了细胞与整体之间的关系问题，使细胞理论在临床实践中得以实行。（即“初步给出一个说法”。不论这个说法正确与否，它的意义在于“可以按此方向行动”。正确与否是一回事，能否行动是又一回事。）也正因为在临床实践中得以实行，才最终确立了细胞理论的存在。因为贝尔纳的工作，临床医学正式进入细胞医学阶段。与此同时，贝尔纳所倡导的实验方法，也被现代医学所接受。现代医学又称为细胞医学和实验医学。这都是与贝尔纳的工作分不开的。现代医学有许多开创者，而贝尔纳是现代医学的定型者、完成者。可以相当于物理学中的牛顿。当然，贝尔纳没有牛顿那么大的名气。正因为如此，贝尔纳去世时，在法国得到国葬的最高礼遇。
二  生平介绍
贝尔纳（Claude Bernard，1813～1878），法国实验生理学家。出身于圣儒利昂一个贫苦的农民家庭。
1813年7月12日生于维勒弗朗什
1831 年在里昂当药剂师学徒，
1834年，贝尔纳进入巴黎医学学校。不久成为当时著名科学家马根狄的助手。马根狄擅长于活体解剖，极力主张用物理化学方法阐释生命现象。贝尔纳在他手下受到了良好的训练，并且青出于蓝而胜于蓝。他在40年的科学生涯中，生理学方面的发现是无与伦比的。
    1839年作实习医生时期即到生理学教授F．马让迪实验室帮助工作。
1841年成为法兰西学院著名生理学家马让迪的实验室助理。但是，青出于蓝而胜于蓝，贝尔纳在许多方面超过了他的老师，这不仅表现在活体解剖技术方面，也表现在他那高超的理论概括能力方面。两年后他取得了医学博士学位。
1843年医学院毕业。获医学博士学位，
1846年发现胰液在脂肪消化吸收中的重要作用；证明营养包括 3 个过程：消化、被消化物的运输及燃烧；
??贝尔纳第一项重要研究是关于胰脏的消化机能。通过实验他第一次从胰脏中分离出三种酵素，分别促进三类有机物（糖、蛋白质、脂肪）的水解，便于肠壁吸收。因此他确定胰脏是最重要的消化腺，修正了旧时以胃为最主要消化器官的错误。除了消化机能外，他还发现了胰脏的内分泌机能，对现代内分泌学的建立做了开创性的工作。关于胰脏的研究还为贝尔纳发现和证实肝糖原的合成功能作了良好铺垫。
1847年，贝尔纳获得了法国科学院实验生理学奖。年底成为马让迪的正式助手。
1851年发现血管收缩神经，
1852年马让迪退休后，他接替马让迪成为法兰西学院生理学教授和生理实验室主任。
1853年3月取得巴黎大学动物学博士学位。曾在主宫医院和法兰西学院当实习医师，后任巴黎大学生理学教授，并被选为科学院院士、医学科学院院士。早期研究消化生理，
1854年被选为法兰西科学院院士
1857年提出“内环境”概念，认为内环境的稳定是独立生命的前提。
??有机体自身具备周密而灵活的调节机制是贝尔纳生理学的核心观念。沿着这条思路他发现并阐明了血管舒缩神经的功能。血管舒缩神经可以使血管舒张或收缩从而改变血液的流量，而血流量和血液成份一样和机体的许多功能活动相关。1857年，贝尔纳提出了“内环境”（milieu interieur）概念。他集出色的实验技巧和卓越的科学思维能力于一身，逐步充实和发展他自已的思想。他认为动物的生活需要两个环境：肌体组织生活的内环境和整个有机体生活的外环境。细胞和组织只能生活在血液或淋巴构成的液体环境中（即组织液），不可能像整个有机体一样直接与外界环境接触。组织液不仅为组织提供营养，而且也是细胞或组织之间相互联系的主要通道。对高等生物来说内环境的相对稳定是生命能独立和自由存在的首要条件。内环境的稳定意味着高等生物是一个完美的有机体，能够不断地调节或对抗引起内环境变化的各种因素。
在大量生理学实验基础之上，贝尔纳提出了“内环境恒定”学说。贝尔纳认为，复杂的动物身处两个环境之中，一个是外环境，生物体置身于其间；另一个为内环境，是身体组织的各个部分赖以生存之处。在外环境中，并不发生生命进程中的那些活动，生命的进程只发生在液相的内环境中。他用一句名言高度概括总结了这一思想：“内环境的恒定是自由和独立的生命赖以维持的条件。”在高等动物体内，体温和血液中酸碱度的恒定等，都是内环境恒定的具体体现。由此高等动物才能在瞬息万变的环境中维持自己特定的生命活动，而那些低等动物，如两栖、爬行类的蛇等，因缺乏恒定的体温调节机制，故而只能以“冬眠”的形式度过寒冬。贝尔纳认为，在高等动物中，内外两个环境之间存在着相当密切的内在联系，以致于在它们之间建立起的平衡就像有一架极为灵敏的天平在持续地和精确地补偿着一样。贝尔纳这一出色的思想引起了20世纪生理学家们的广泛共鸣。本世纪美国生理学家坎农以“内稳态”这一词来刻画内环境恒定的机制，并以丰富的实例证实了这一机制。更重要的，从“内稳态”这一机制中还引伸出了许多新的概念和术语，如反馈、回路、伺服机构等，它们是控制论思想的先驱。
在此意义上，贝尔纳不仅仅只是一位以卓越的活体解剖技术而著称的实验生理学家，他还是一位具有理论头脑的生物学家。他的名著《实验医学导论》至今仍享有崇高的声誉。贝尔纳不愧为现代实验生理学的奠基者。
内环境是体内细胞生存的直接环境，细胞对这个内环境的要求是苛刻的。它们要求一定的温度一定的PH，一定的渗透压，总之，一定的物理条件和化学条件。但细胞本身的代谢活动不断地将热和CO2以及其他代谢废物排放到内环境中，同时又从内环境中吸收O2和营养物质。这些都会使内环境的物理性质和化学性质发生变化。此外，生物体所处的外界环境是经常变化的。外环境的变化也会影响内环境。这些情况说明，内环境的稳定只能是动态的稳定，是在一定范围内的稳定。生物能够通过多种调节机制，使内环境的变化在很小的范围内浮动。例如，人在正常活动下，每日产热量为12.55×106J。而体温变化范围不过36.5℃～37.5℃；人每日代谢要产生大量的二氧化碳，但血液pH的变动却只限于7.35～7.45之间；人输血200mL之后，很快血量就恢复到正常。
内环境稳定这一概念是十九世纪法国生理学家贝尔纳提出的。他指出，动物保持它的内环境稳定的能力是它生存的条件。又说，所有的生命机制，尽管多种多样，只有一个目标，就是保持内环境的稳定。后来美国生理学家坎农根据大量定量的实验研究，提出了“内稳态”或“稳态”一词。他指出，这个词不是表示某种固定不变的事物，不是一种停滞状态，它表示一种可变的而又保持相对恒定的状况。
维持内环境稳定的主要调节机制是反馈。所谓反馈，简单地说，就是一个系统本身工作产生的效果反过来又作为信息进入这一系统，指导这一系统的工作。例如，夏日炎炎，体内产生的热引起发汗而使体温不至于上升；各种酶促使反应的产品积累到一定数量时，反应就达到平衡，如果把产品取走，反应又可进行。这两例都是反应的产品反过来抑制反应的进行，是“负反馈”。另一类是反应的产品促进反应的进行，是“正反馈”。很多正反馈都是有害的，因它常导致失控。例如，当病人体温升高到40℃，负反馈机制被破坏而发生正反馈时，热量产生更多，体温继续上升，病人可因此导致死亡。
生物体的调节机制十分复杂，生命的一切过程都是处于生物体本身的调节控制之下的。一个小小的简单活动，例如，抬脚迈步，就涉及多块肌肉的协调活动。生物体的代谢、生长、生殖、发育等十分复杂的过程之所以有条不紊地进行，正是由于生物体具有自我调节控制的能力。有了这种自我调节控制的能力，生物体才能作为一个整体，表现完整有序的生命过程。

稳态(homeostasis)是内环境恒定概念的引伸与发展。内环境恒定概念是19世纪法国生理学家贝尔纳(Claud Bernard)所提出。他认为机体生存在两个环境中，一个是不断变化的外环境，一个是比较稳定的内环境。内环境是围绕在多细胞动物的细胞周围的细胞外液。内环境的特点是其理化特性及其组成分的数量和性质，处于相对恒定状态，为细胞提供一适宜的生活环境，也是维持生命的必要条件。“内环境恒定是(机体)自由和独立生存的首要条件”，这是贝尔纳对生命现象的高度概括。稳态即相似的状态，是美国生理学家坎农(W.B.Cannon)于本世纪20年代末提出的，是内环境恒定概念的引伸和发展。在坎农时期，稳态主要指内环境是可变的又是相对稳定的状态。稳态是在不断运动中所达到的一种动态平衡；即是在遭受着许多外界干扰因素的条件下，经过体内复杂的调节机制使各器官、系统协调活动的结果，这种稳定是相对的，不是绝对的，一旦稳态遭破坏，就导致机体死亡。随着控制论和其他生命科学的发展，稳态已不仅指内环境的稳定状态，也扩展到有机体内极多的保持协调、稳定的生理过程，例如生命活动功能以及正常姿势(直立以及行路姿势)的维持等；也用于机体的不同层次或水平(细胞、组织器官、系统、整体、社会群体)的稳定状态；以及在特定时间内(由几毫秒直至若干万年)保持的特定状态。稳态不仅是生理学，也是当今生命科学的一大基本概念。它对控制论、遗传学(基因的稳态调节)、心理学(情绪稳态等)、病理学、临床医学等多种学科都有重要意义。
??关于内环境相对稳定及其调节机理，贝尔纳掌握了一些实验证据，但更多的是天才的推断和猜测。他的这一超时代的思想，其同时代人是很难理解的。一个世纪过去了，人们清楚地看到贝尔纳的思想代表了现代生理学发展的基本方向，并且在继续影响生理学的发展。人们才清楚地意识到1867年贝尔纳出版的14卷本《医学实验生理学教程》把生理学从整体上提高到了一个新的水平。贝尔纳被公认为生理学界最伟大的科学思想家。所谓科学思想家不是单纯的科学家，不仅埋头于一个个具体问题的研究，而且有自己特有的思想指导自己的实践。科学思想家也不是单纯的思想家只凭推理得来整齐的体系或建立空中楼阁。贝尔纳之后，美国生理学家亨德森和坎农等继承和发展了他的思想，科学地揭示了内环境
1857年，也就是发现和证实肝脏的糖原生成和转化的那一年，当时流行的理论是动物所需的糖分从食物中吸收，通过肝、肺或其他一些组织而分解。为了证实这种理论，贝尔纳用狗作实验。他用碳水化合物和肉分别喂狗，几天之后把狗杀死，他意外地发现它们的静脉中都有大量的糖分。这种现象引起了他的深思。进一步实验终于使他发现了肝脏的糖原合成与转化功能。他还发现当血液中血糖含量增高时，肝脏可以将血糖转化成糖原贮存起来；反之，肝脏可以从别的物质合成的糖原并将糖原转化成血糖进入血液。肝脏可以调节血糖水平，使有机体处于相对稳定的状态。这使贝尔纳意识到有机体各部分都是相互协调的。肝脏糖原合成和转化功能的发现不仅刺激了贝尔纳“内环境”概念的提出，而且使人们认识到动植物在生理上的统一性。
他发现：肝脏有生成糖元的功能、血管舒缩受神经控制、胰液能消化脂肪、美洲箭毒的性质和作用，以及一氧化碳的毒性等。他摒弃了当时公认的动物血中的糖直接来源于食物以及动物不能合成多糖的认识，用大量实验事实表明：血中的糖不是直接来自食物而是来自肝脏，肝脏能把葡萄糖合成糖元储存起来，肝糖元又可分解成葡萄糖送回血液，供机体所需。他对A．L．拉瓦锡的“呼吸是缓慢的燃烧（即氧化作用）”的见解作了重要补充，认为生物体内的氧化过程不是氧和碳的直接燃烧，而是通过酵素作用发生的间接氧化。氧化的地点不仅是肺，并且是身体的全部组织。他不同意当时流行的“活力论”，而坚信生命力就是化学力。
1858年发现血管舒张神经。对药物及毒物代谢也有研究，发现箭毒可阻断神经-肌肉接头； 一氧化碳中毒是一氧化碳取代了红细胞中的氧。他视人体为统一的功能体，各部分的不同功能密切相关，
1861年被选为医学科学院院士。1864年被选为伦敦皇家学会会员。
1865年出版的他的《实验医学导论》一书被认为是生理学发展史上的一个里程碑。
1868年转任自然博物馆的生理学教授。
1869年被选为法国科学院院士。任法兰西科学院院长。
贝尔纳在实验生理学方面作出了重大的贡献，他首次发现了胰液的消化作用、肝的产糖功能、血管的舒缩系统以及某种毒药如南美箭毒的作用机理。此外，贝尔纳还提出了“内环境恒定”学说，对以后控制论概念的形成产生了深远的影响。
著作有《实验医学研究导论》、《胃液及其营养上的作用》、《胰液对脂肪消化的功能》、《交感神经对脉管运动的意义》、《肝脏的造糖》等。
1878年2月10日卒于巴黎。


三  贝尔纳事迹中几个值得注意的重点
1贝尔纳的实验室
19世纪初，法国是实验研究的中心，例如：以精密量计著称的法国工艺学院（CNAM）早在1793年就已成立，开始大概是作为博物馆之类的场所，1829年建成实验室。但即使在法国，条件也是很差的，科学家仍然是在相当艰难的情况下从事实验工作。例如：著名实验生理学家贝尔纳（C.Bernard）工作在潮湿的小地窖中，他甚至管这个地方叫“科学研究者的坟墓”。盖吕萨克的实验室也是在地下，他为了预防自己受潮，整天穿着木底鞋。当时，这些实验室都是私人所有，要购置必要的仪器设备，没有足够的钱财是不可能的。所以，只有出身于“家产万贯”的富裕人家的子弟才能进行物理实验。物理学家往往把自己的仪器设备看得非常宝贵，有的仪器被打磨得铮亮，有的精心油漆，妥善地摆放在玻璃柜中。杜隆（Dulung）几乎把自己全部财产都化费在购置仪器；菲涅耳为了做他的实验，付出了大量资财；傅科的许多实验也是在家里做的；电流磁效应发现不久，学者们聚集在安培的住宅门前，为的是一睹通过电流后使磁针偏转的细铂丝。直到1868年，由于德国明显地有超过法国的趋势，才使法国政府认识到应该对科学家的工作提供必要的支持。最有名的一件事是，拿破仑三世亲自下令，给上面提到的贝尔纳专门建立一间实验室。
2从实验中来  到实验中去
19世纪法国的实验生理学领域还是一派荒芜的景象，各种错误的假说蔓延，遮蔽了人们正确的视线。贝尔纳的老师马让迪曾有一句名言：在进入实验室之前，请把各种假说连同你的大衣留在门外。显然，马让迪对实验方法的重视犹如一股清新之风，为实验生理学的复兴带来了生机。然而，正是依靠贝尔纳杰出的活体解剖技术，实验生理学才结出了丰硕之果。
贝尔纳的第一个发现是胰液在脂肪消化方面的作用。这是由一次偶然机遇导致的发现。一天，从市场买回来的兔子被带到实验室，恰巧碰上它们在桌子上撒尿。贝尔纳发现，它们的尿液是清澈和酸性的。通常食草类动物的尿液应是混浊的和碱性的，只有食肉类动物才有清澈、酸性的尿液。这是怎么回事呢？贝尔纳经过思考后认为，这必定是由于当时的兔子正处于食肉类的营养状态。它们可能很长时间没有吃东西了，正依赖于消化体内的脂肪而生存。为了证实这一假定，贝尔纳立刻给兔子喂草吃，数小时后，尿液就混浊而呈碱性了，然后又给它绝食，尿液再次呈清澈、酸性。多次的重复总是得到相同的结果。
接着，贝尔纳改变了做法。他给兔子吃熟的冷牛肉，然后进行解剖，以观察这些牛肉是否已经消化。结果他发现白色的牛奶状的淋巴液首先是在十二指肠的更低部分，大约幽门下30厘米处。这个事实立刻吸引了贝尔纳。因为他在解剖狗时，首先见到淋巴液是在十二指肠的更高部位，即在靠近幽门处。在做了更仔细的观察以后，贝尔纳终于发现，这种差异与胰脏的位置有关。胰脏正位于淋巴液开始含有乳糜的地方，而乳糜是脂肪乳化后的产物。现在在兔子这里，白色的乳糜形成于胰液流入肠的地方。因此，正是胰液使得脂肪乳化形成乳糜。
但是，贝尔纳还不满足。他认为从实验中得到的假说还需再回到实验中去加以证实。他希望获得胰液起消化作用的直接证据。但是，胰液与唾液和尿液不同，它不能自然地流至体外；相反，胰脏位于腹腔的深处。这样，贝尔纳只得借助于活体解剖技术来获取足够数量的胰液。贝尔纳发现，当这些胰液与植物油或融化的脂肪相混合后，就会立即持续地乳化，尔后又会借助特殊的酶使脂肪酸化，并将其分解为脂肪酸、甘油等。这可以说是胰液具有消化脂肪功能的首次发现。
如果说，胰液消化作用的发现是缘于偶然的线索，那么贝尔纳的有些实验则一开始就出自于精心的设计。对南美箭毒的研究就是一例。这种箭毒通过伤口进入动物体内并迅速地使动物死亡。但是，对其致死机理人们却一无所知。动物临死前没有震颤，没有吐泡沫，也没有狂喊。于是，贝尔纳着手做一系列实验。1844年，他用青蛙作实验材料，对中毒死亡的青蛙作解剖，结果发现其心脏仍在跳动，血液正常，肌肉也保持正常的收缩性，然而刺激它的神经却没有引起肌肉运动。多次的实验均是如此。贝尔纳从中得出结论：引起死亡的真正原因在于控制呼吸肌的神经不再起作用；而心肌因有其固有节律，故仍能跳动。所以，动物是死于窒息。
通过箭毒中毒实验，贝尔纳证明了肌肉具有自主兴奋性。他用箭毒破坏神经和肌肉之间的连接，发现肌肉仍有收缩反应。对此，贝尔纳作了一系列的推理：箭毒没有伤害肌肉，也没有伤害神经，但是它阻止了通过神经引起的肌肉兴奋，因此箭毒必定作用于神经和肌肉相连接的地方。犹如层层剥笋，贝尔纳在实验的基础上通过推理，一步步地接近了问题的本质所在。
这些实验典型地反映了贝尔纳的工作风格。这就是从实验中捕捉线索，进而提炼出假说，然后再把这一假说通过实验来加以证实，由此得到一个新的发现。

3走自己的路 由别人去说
如前所述，贝尔纳的实验主要是通过活体解剖技术来完成的。然而，由于种种误会和猜忌，活体解剖技术在当时声誉不佳，尤其是某些宗教界人士对活体解剖持敌视态度。贝尔纳的妻子对宗教极为虔诚，因此她极力反对活体解剖。多年的焦虑、与妻子的争吵以及长期在又冷又潮的地下实验室里工作，严重地损害了贝尔纳的健康。然而，各种偏见以及不公正的待遇（活体解剖的实验室只能位于地下室）并未使贝尔纳畏惧和退缩，他义无反顾地献身于这项事业，因为他坚信：“只有通过实验才能建立生命的科学。我们只有在牺牲了某些生命之后，才有可能将生命从死亡中拯救出来。”所以他认为，“生理学家不是一个时髦人物，而是一个科学人物。他被自己所追求的科学思想所吸引，再也听不到动物的喊叫声，再也看不到流淌着的鲜血。他所看到的只是自己的科学观念，他所感到的只是那些他想去探索的隐匿于生物体中的奥秘。”这就是一个高尚的科学家的情怀。为此，他敢冒天下之大不韪，走自己的路，由别人去说。

四  王志均在《生命科学今昔谈》书中关于贝尔纳内环境稳定问题的论述：
贝尔纳认为，机体生存在两个环境中。一个是不断变化的外环境，另一个是比较稳定的内环境。内环境是围绕在细胞周围的体液，包括血液、淋巴、组织液等。深居于机体的内部，为机体的细胞提供了一个适宜的生活环境。内环境本身的一个很大特点，就是它的理化性质变动得非常小。例如它的组成成分的数量和性质，都是相当恒定的。如从狗的血清和组织液内所含的离子相对成分来说（以Na为100来计算）则K为6.62，Ca为2.8，Mg为0、76，Cl为139，而且，所有哺乳动物和人其血清和组织液中的离子成分非常相近。再如血液的pH，正常时为7.4。它的变动范围一般仅在7.35—7.47。最大变化范围在7.0—7.8。超过这个限度，机体就不能生存了。这是多么令人惊奇的稳定程度。这里不妨再举一个例子。18世纪英国的一个实验生理学家勃来登于1775年进行的实验指出：如果空气干燥，人可以在120℃室温下停留15分钟，并无不良反应，体温仍可保持稳定。在此温度下，只用13分钟，就可使一盘牛肉烤熟。这说明人或高等动物维持体温恒定的能力是极强的。（但是需要注意，若在湿度饱和的空气中，室温虽然只有48—50℃，人只能耐受很短的时间。这是因为汗液不能蒸发的缘故。）也正是因为内环境变动得非常小，就能在机体的外环境不断变化的情况下，使细胞有更大的活动自由。贝尔纳还观察到，高等动物机体许多特性保持的恒定程度比低等动物的要大。他认为，这种差异是由于在进化上逐渐发展了一个内环境的缘故。根据这些观察，他总结出一句话：“内环境恒定是机体自由和独立生存的首要条件。”这被有识之士认为是贝尔纳对生命现象高度概括的具有丰富内容的一句名言。贝尔纳认为身体内所有的活命机制，尽管种类不同，功能各异，但是只要一个目的，那就是：使内环境保持恒定。这也是他的一个高度概括的极为精辟的见解。因为一旦内环境恒定遭到破坏，生命即告终止。这样看来，对多细胞动物的细胞来说，内环境不仅提供了一个供应营养物质和排除代谢尾产物的媒介，而且也提供了一个稳定的生活环境。（第119—120页）
人体进行新陈代谢的过程，实质上是一系列复杂的、相互关联的生化反应的过程。而且主要是在细胞内进行的。这些生化反应都离不开水。体内水的容量和分布以及溶解于水的电解质浓度都由人体的调节功能加以控制。使细胞内和细胞外体液的容量、电解质浓度、渗透压等能够经常维持在一定的范围内。这就是水与电解质平衡。这种平衡是细胞正常新陈代谢所必需的条件，是维持人体生命，维持各脏器生理功能所必需的条件。但是，这种平衡可能由于疾病、创伤、感染等侵袭或不正确的治疗措施而遭到破坏。如果机体无能力进行调节，或超过了机体可能代偿的程度便会发生水与电解质紊乱。当然，水与电解质平衡紊乱不等于疾病本身。它是疾病引起的后果。或同时伴有的现象。讨论和处理水与电解质平衡紊乱问题，不能脱离原发病的诊断和治疗。不过，当疾病发展到一定阶段，水与电解质平衡紊乱问题甚至可以成为威胁生命的主要因素。因此，对于每一个临床医生来说，正确理解水与电解质平衡紊乱问题的基本概念和生理原则，对于提高医疗质量，特别是救治危重病人都十分重要。人体的组织由内部含有体液的细胞组成，而细胞又浸浴在体液之中，于是，构成了两大体液间隙：细胞内液间隙和细胞外液间隙。细胞外液成为细胞的内环境。这两种体液固然有着明显的差异，各种电解质的浓度截然不同，但是两者之间却维持着相应的平衡。人体水与电解质如此组成和平衡，在生理上有2意义。它的由来应该追溯到生命的起源。大家知道，地壳年令约40亿年，海洋的形成约15—20亿年，早期海洋沉积物少，几乎是淡水，由于陆地上各种各样矿物质，或多或少溶在水里，由河流灌入海洋，海水的成分发生了改变。按地质年代划分，寒武纪以前，远古的海洋内，钾的含量远较现代海洋为高。（每升100毫克以上）。而钠盐的含量较少。到7亿年前，海洋的钠盐的含量才达到现在的60%。生命起源于海洋，海水具有维持生命的微妙性能：
1 海水不仅是电解质的溶剂，也是氧和二氧化碳的溶剂。但是二氧化碳易于挥发，很容易从海面逸散。
2 海洋容量很大，海水的温度、氢离子浓度和渗透压都较稳定。
3 海水的成分改变极为缓慢，以亿年计，才显示其变化。
海洋的上述性能，为生命的维持和发展，提供了理想的环境。人类以及其他脊椎动物的细胞内液具有普遍的共性，即钾的含量较高，与细胞外液不同。根据推测，人类细胞内液的电解质组成近似寒武纪以前，远古时期的海水，与现代的海水不同。这是生命起源于海洋的一种遗迹，也是一个佐证。亿万年过去了自然的演变使地球经历了无数的变化。海水的组成变了，海内生物也相继适应了这个环境的变化。随后，有的生物脱离了广阔的海洋，向陆地迁移。这些生物在迁移的过程中，在它们的体内带上了个小“海洋”，把海水环境封闭在一个狭小的细胞外间隙中，成为体液的一个组成部分。这样，生物生存的环境变了，但是，细胞的内环境仍然不变。昔日的海水，相当于今日的细胞外液，细胞依然浸浴在海水之中。这是生物进化中耐人寻味的演变。
细胞内液——相当于寒武纪前远古的海洋。
细胞外液——相当于寒武纪后，现代以前的海洋。

一个富有兴趣而重要的问题是：内环境是怎样发生的？这曾经引起过许多科学家的研究和注意。一般认为，生命起源于海中。在海中，生物从最原始形式发展到较复杂的形式。此后，有的仍旧居住在海中，有的则移向谈水，有的甚至进而移行到陆地上生存。单细胞生物生活在海中，它的环境只有一个，那便是它周围的水。水可以向它提供食物和氧气，又可以把它排泄出的废物带走。这样，它的命运也便完全由这个外环境（水）来决定。水在，就可以继续生存，水枯，就不能免于死亡。但是海水的量是那么浩瀚，海水的性质变动得也非常慢。由于海水的比热比较高，大量的热也只能使海水的温度产生极小的变化。由于海水的粘滞度比较大，在剧烈的机械动荡下它受的影响也很小。因此，对单细胞生物来说，环境是很稳定的。但是，由单细胞发展为多细胞生物，情况就不同了。若仅依靠水为唯一的环境，那么，那些在外面的细胞离海水近，就会“近水楼台先得月”，而那些深居于内部的细胞，就会因为得不到营养，排泄物不能排泄而死亡。生物进化也就不可能。但是，正是由于产生了内环境，才敲开了生物进化的第一道大门。如果我们比较一下不同动物体液内所含的离子的相对成分，就会发现一个重要现象：从低等到高等动物，包括谈水动物和陆生动物，它们体液中的离子成分非常相似。因此，使人推想，它们是否有一个共同来源？在20设计20年代，麦卡拉姆曾提出一个重要理论：一切动物的体液皆导源于海水。他认为，原始有机体的细胞是与其周围的海水相适应的。随着动物的进化，体腔与外界隔开，被包入体内的体液，虽然经多种演化，但是，还保持其在体腔封闭前与原始海水相似的成分。如果这个论断是正确的话，那么，我们的血液只不过是经过了或多或少改变的海水而已。但是为什么我们人的血清比海水含有相对更多的钾和更少的镁?呢？麦卡拉姆认为，根据地质学家的估计，原始的或古代的海水中含有比现代海水更多的钾和更少的镁。该时以后，由于不同的化合物沉积于海底，以及江河逐渐冲刷陆上的一些盐类到海里，就使得现代的海水含有更少的钾和更多的镁。麦卡拉姆还相信，脊椎动物发源于原始脊椎时代的海水中。那时海水的成分与现代脊椎动物的血清的离子成分极为近似。这样，原始脊椎时代海水的成分，却由脊椎动物的细胞外液保持下来。总之，麦卡拉姆观点的要点是，生命在若干万年前发源于海水中。不同动物的血液系统在不同的时间封闭起来与海水隔离，但它们的后代的血液成分，却一直由于遗传关系原封不动地保存下来。以上麦卡拉姆关于内环境导源于海水的理论看起来确实是够吸引人的，但是，后来的研究者认为，他的看法显得太简单了。这是他的理论的最大的弱点。如果我们把海中的一个无脊椎动物，例如海蟹，放置在稀释的海水中，那么，我们会看到，它体内的盐类会逸出到周围水中。如果我们将钾离子注入这个动物的体内，很快就会看到钾离子也由体内逸出到周围水中。这说明离子是可以透过动物的体表面的。因此，动物的血液系统在进化中封闭后，不可能长期保持其成分不变。它与外环境必然存在着一种主动的生理过程（如排泄器官起着泵的作用）以维持二者之间的动态平衡。如果以上观点是正确的话，那么我们将会看到，当动物的排泄器官在进化中变得更为有效时，它的血清和海水成分的差别将越来越大。最后，关于内环境来源于海水的理论，可以作如下几点结论：
1 在过去很早的一个时期，海水的成分适宜于生命的发生，生命是发源于海中。
2 今日的动物，虽然都是多少万年以来沿着不同的进化道路演变的产物，但它们体液中的离子成分却非常的相似。这使人设想：体液来源于原始的海水。
3 原始的海水比现代海水含有更多的钾和更少的镁。而正是那个时候，海水的成分与今日动物血清的成分极为相似。
4 自从动物的体腔与原始海水隔开以来，其血清的成分并不是静止地靠遗传影响保留下来的，而是靠主动过程的泵的作用，与外环境保持着动态平衡。排泄器官起着重要作用。动物越进化，其维持内环境与现代海水成分的差别的能力就越强。（《生命科学今昔谈》第210—213页）
《论坛反应与交流》
《凤凰论坛首页>世纪大讲堂》
非洛：机械论与还原论不能揭示生命的本质。贝尔纳对细胞学说做出了最后的独特的贡献。