给生命下一个确切的定义并非易事,但一般认为,生命(life)是具有生命特征的物理实体。这些生命特征包括:以细胞作为基本的结构和功能单元、维持自身内环境的平衡、具有新陈代谢、可以生长、适应环境的变化、对环境刺激做出反应和繁衍生殖的能力等。人类对生命现象、生命本质、生命活动及其运动规律的探索从未停止,无论是在对生物研究的层次上、还是在研究的手段上,已经形成了各自的理论体系和技术体系,这就是以研究生命为主要任务的生物学范畴内的各个学科。随着科学的发展和技术的进步,特别是细胞学说和DNA双螺旋模型理论的提出,加上显微镜技术、基因克隆测序等技术的发展,人们对小至病毒、细菌,大到虫鱼鸟兽直至人类自身都有了更加深刻的认识。从分子水平和细胞水平观察生命现象、揭示生命活动规律,探索生命本质,一直都是生命医学科学中最为活跃的研究领域。
一、细胞学说和DNA双螺旋模型理论是科学领域最重要的发现
人们在不断探究生命的起源、解析生命的构成、诠释生命的功能、了解生命的运动规律等科学活动中,不断地积累知识,提高认识水平,已经形成了较为完整的理论体系,构筑了坚实的技术平台,有许多可以可歌可泣、值得赞颂的历史事件和标志性人物。但在开始于19世纪的现代生物学研究的历史征程中,无疑“细胞学说”和“DNA双螺旋模型”理论是最有标志性的里程碑。难怪在各种场合代表科学的“标识”不是发现细胞使用的显微镜,就是DNA的双螺旋结构模型。
(一)“细胞学说”奠定了生命的形态学和机能学基础
“细胞学说”的提出完全是由于显微镜技术的发明。年,RHooke用自制的显微镜(放大倍数为40~倍),观察了软木(栎树皮)的薄片,第一次描述了植物细胞的结构,并首次用拉丁文cellar(小室的意思)这个词命名,后来英文采用cell,中文译为细胞。年,荷兰科学家A.VanLeeuwenhoek使用能放大倍的显微镜,观察到了纤毛虫、细菌、人和哺乳动物的精子。
年,德国植物学家M.J.Schleiden和德国动物学家M.J.Schwann)提出了著名的“细胞学说”(celltheory)。该学说认为:所有的生物体都是有一个或多个细胞组成;细胞是所有生物体的最基本结构单位。年,德国病理学家RVirchow增加了一条内容,即:所有的细胞仅来自于已经存在细胞的分裂。细胞学说的建立掀起了人们对细胞观察和描述的高潮,随后先后发现各主要细胞器和细胞分裂活动,是细胞生物学的经典发展时期。
现代细胞学说的概念是:所有的生物体都是有一个或多个细胞组成;细胞是所有生物体的最基本结构单位;细胞来自于以前存在的细胞的细胞分裂;生物体的活力取决于各个细胞的总的活力;能量的转换发生在细胞内;细胞的遗传物质是DNA,可在细胞间传递;所有的细胞都有同样的基本化学组成。
(二)基因的DNA双螺旋模型理论揭示了生命活动的本质
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