星期日, 十月 29, 2006
不論是國中一年級還是高中一年級 生物課本的開端總是虎克利用顯微鏡觀察軟木栓 然後就直接提到幾位科學家提出細胞學說了 好像是看到了細胞後 就不費吹灰之力的歸納出細胞核細胞膜細胞質是所有生命的基礎一樣
哪有這麼簡單 延伸閱讀裡的文章來自於tp://seed.agron.ntu.edu.tw/civilisation/PlantHistory/scihistext7.htm
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實驗植物學的歷史素描 |
Hans Meidner著
原載：郭華仁(譯) 1987 實驗植物學的歷史素描(七)。科學農業 35(9/10):284-286.
素描(七)
素描一至六曾詳述十九世紀中葉以前，實驗植物生理學的發展，特別強調整株植物的功能。與之平行發展的細胞學研究對植物生理學者的實驗工作影響甚大，並且提供為爾後生化學的基礎，因此特在此處予以討論。
細胞與組織結構方面的進展
有如D'Arcy Thompson1所觀察到的，細胞理論起步早而進步緩慢。其萌芽始於培根、Hooke、Grew、Malpighi（素描一已提過），以及墊基於萊布尼茲２單子論（Monadology3）的一些思想家4。以下要描述的實驗家則將細胞理論很清楚地表明出來。
我們現在知道細胞在植物（包括動物）生命上佔有很基本的任務。但是在考察我們如何知道的歷史時，必需牢記於心的是，在十九世紀初葉，前人在認知植物構造要素的發育、分化上，曾做過的偉大進步。此等有關細胞形態與組織解剖的詳盡研究，便成為細胞理論的基礎。
Robert Brown
細胞理論能夠發展的最大原動力，可能發生於1831年。該年，Robert Brown（1773－1858）指出，每個細胞皆有一個核，懸游於基質之中，並沒有連接細胞壁。雖然Brown以顯微鏡詳細地觀察，特別著力於生殖過程的探索、分類及研究，他也在文章中對細胞核以及其移動的現象加以論述。這個現象後人稱為布朗運動5，乃是植物學家對物理學所做過唯一最基本的貢獻。
Schleiden
Robert Brown熟悉歐陸同時期有關植物學的研究工作，曾特別造訪德國植物學家Matthaus Jakob Schleiden（1805－1881）。此人充分瞭解Brown的發現甚為重要，他與動物學家Theodor Schwann6曾共同為細胞的理論墊基。Schwann於1838年在法國科學院演說時即提到細胞理論一詞。
Brown曾論述細胞功能中細胞核的任務。Schleiden將其觀點再加以琢磨，並且認知核在「新細胞源自既有的細胞」的重要角色。括弧中的詞句乃是Rudolpf Virchow7在1859年所提出的。Schleiden也參與蛋白質功能的理論。蛋白一詞乃是荷蘭化學家G.J.Mulder利用碘染色法鑑定後，在1838年所提出的。這個技術也曾被Julius von Sachs（見素描六）－與Schleiden同時期的學者－利用做成他稱為碘試片（Jodprobe）的照片，用來很確定地顯示葉綠體內存在有澱粉。
Schleiden在解釋細胞形成的過程時，錯誤地假設新的細胞核通常著生於細胞基質外的細胞壁上；增大之後才由自身的細胞壁所包圍。這個錯誤的看法由Franz Unger（1800－1870，維也納植物學教授）及Hugovon Mohl（Tubingen的教授，見素描八）做局部的修正。Mohl曾研究細胞分裂，並且描述過細胞壁形成的過程，但卻忽略了過程中核的角色。最後在Freiburgim-Breisgau工作的瑞士植物學家Carl Nageli8確認核分裂早於細胞壁的形成，終於將整個事件予以澄清。
然而，Schleiden在細節上的錯誤，不會損及他突出的貢獻。他是細胞理論的開山始祖，強調細胞是一切有機體的單位結構，不但具有獨立的角色，統合起來又成為完整的有機體，而細胞核則必定參與新細胞的產生。Schleiden的脾氣似乎受覆無常，因之招惹多人誹謗；然而，較細胞理論貢獻更大的是，他亟力鼓吹放棄生命力（vital force）的觀念，將作用於所有物質的物理、化學力量歸於正位，因而影響一般的科學思考。他也有功於揚棄自然哲學9，而發揚康德10的批判手段，認為科學的假設應該反覆地接受觀察與實驗的確證與反駁。
細胞質
細胞核的角色一旦確認，學者便轉而注意到細胞內其他的東西。Hugo von Mohl將之稱做原生質（protoplasm）。這個名詞的前身為捷克動物學家Jan Evangeliste Purkinje11（1787－1869，在布拉克研究，乃是Julius von Sachs的老師）所創用。Robert Brown曾在他的文章中同時指出原生質流的規則本性，以及布朗運動的逢機特點；這兩種運動根本不相同。然而原生質流並非是新發現。Bonaventura Corti（1729－1813，Bologna植物學教授）曾發表過在水生植物（1774）與陸地植物（1776）中該現象的詳細研究。Amici（見素描五）也曾在1818與1823檢討過胞質環流（cyclosis）。然而其意義要等到原生質成為研究的焦點之後，才可能明確。Schleiden也曾再次地將胞質環流詳加探討。
Nageli與Dutrochet
對原生質特性的認知，Carl Nageli有其貢獻。他利用細胞化學測法來顯示原生質主要的成份是含氮化合物，他也強調原生質的液態性質，有別於細胞壁纖維素的固態性質（他也利用染色法來鑑定細胞壁）。他並且預設原生質的構造是聚分子團（micelle）。同時期，Thomas Graham12（1805－1869）將膠體的特殊性質予以確定之後，原生質很快地就被認為是具有膠體的物質狀態。與此有關而值得一提的是Joachim Henri Dutrochet（1776－1869）~由醫生轉行的植物學者~ 有關滲透作用的系統化探討。這個名詞（osmosis）乃是他創立的。他假設滲透作用發生於由膠體系統產生的有機膜，並且設計儀器來測量滲透壓。以蔗糖溶液為主要試驗材料，Dutrochet查知當這種膜將兩邊濃度不等的溶液隔開時，就會發生滲透作用；滲透作用純由物理力量，而非生命力量所造成。
滲透過程一旦澄清，Dutrochet的工作便成為探測整株植物及單個細胞的水分關係的物理化學基礎，因此Hugo von Mohl及Wilhelm Pfeffer等才能做出特出的探討。這些留等下期敘述。
1．D'Arcy Wentworth Thompson（1860－1948）蘇格蘭動物學家，曾提出有關演化的理論，認為物種的演化可能是整個個體的主要改變，而不是各部位小改變的累積。
2．Gothfried Wilhelm Leibniz（1646－1716）德國全才學者，在哲學、數學、邏輯、機械學、地質質、法學、史學、語言學及神學等領域皆有所成就及影響力。並且長期參與政治活動。在數學以發明微積分貢獻最大。萊氏交遊的鴻儒甚廣，例如他曾在倫敦見過波義耳，在荷蘭見過Leeuwenhoek、Swammerdan。他更經常與當時在中國的傳教士連繫，由之得識中國文化，在後期更潛心研究中國哲學，並介紹給西方學術界。論者以為他的有機體觀念，可能源於宋朝理學。據說他還曾申請入籍中國，可惜為康熙王朝所拒。
3．Manadology，萊布尼茲哲學代表作，用以解決笛卡爾心物二元論的難題。萊氏將宇宙的組成基本單位稱為單子（monad）。單子本身互相獨立，卻可透過中心單子溝通；單子表面似乎是機械性，但就體而言卻具有目的性。因此論者以為西洋近代科學所墊基的有機體哲學應追溯自萊布尼茲。
4．例如Schleiden與Schwann提出細胞理論後，德國生理學家Johannes Peter Muller（1801－1858）將細胞稱做「有機單子」。按Muller除了生理學的貢獻外，尚培養出許多傑出的科學家，如Schwann、Virchow、及Helmholtz。
5．Brownian movement，指物體經常在微小的，逢機的向各方面移動。Robert Brown（見素描五）於1827年觀察 Clarkia pulchella 花粉內部含有在移動的顆粒，他以為顆粒具有生命力，但無機的染色顆粒，亦可做類似的移動。布朗運動的原理，在1860年代為理論物理學界所重視，例如 Maxwell-Boltzman 的氣體動力理論，便是在討論氣體分子的逢機碰撞。而愛因斯坦（1879－1955）在1905年提出的三篇名著當中，有一篇就是以數學來分析布朗運動。他假設顆粒的逢機移動是由於顆粒所在介質（如水分子）的衝擊所致，而顆粒在水中移動的路徑部份受到水分子的大小所左右。由此推論，法國物理學者 J.B. Perrin 在1908年運用連續攝影機和顯微鏡，來觀察橡膠顆粒在水中的動態，不但印證愛因斯坦的方程式，而且也首次證明原子或分子的存在。布朗運動的數學不但影響近代量子學甚鉅，在純數學上，目前也延伸到有關 Stochastic process 的研究。
6．Schwann 德國生理學者，於1834年分離出 pepsin，是人類從動物體備製成功的第一種酵素。他也創造了代謝作用（metabolism）一詞。
7．Virchow，（1821－1902）德國病理學者，以開創細胞病理學聞名。細胞理論到他手上才算建構完全。
8．Nageli（1817－1891），瑞士植物學家。在科學史上，他最偉大的錯誤是，沒有足夠的眼力來鑑賞生物學偉大的著作。孟德爾在地方學會上發表他的雜交結果，並沒有引起注意，於是他把文章寄給Nageli，冀望得到他的賞識，但Nageli只寫了一些簡短的評語，就原件退還給孟德爾。
9．Nature philosophy：十九世紀在德國興起的學派，認為生物由生命力衍生而來，無法用科學方法來完全瞭解。此學派也反對達爾文的進化理論，而Schleiden則是德國最先接受達爾文理論的學者之一。
10．Immanuel Kant（1724－1804）德國哲學家，1781年發表「純粹理性批判」，用來探討人類知識的來源。
11．Purkinje 把卵中具生命的胚稱為 protoplasm（原生質），其希臘原文意思是第一個生成的意思。
從以上的文章來看.以反派的觀念來看.真無聊~去發現什麼細胞阿.沒事要花一堆時間去研究出來這些東西.害我們要讀一堆在生活上比較用不到的事[此句是說好玩的].假如一個現象不能對應.整個報告在這上面花費的時間與金錢不都白費了嗎.~~~~~~~但如果以正派的方向來看.我會說真是太有毅力了.研究這些的人真偉大%雖然在日常生活中較用不到太多.但再科學醫學上是有大大的幫助.可以使醫學器具更加升級.在生物體上也有很大的幫忙.像是哪些器官做什麼用?!?哪些器官很重要?!!?哪些器官是不可或缺的呢?!?!?而且那些研究失敗的報告也奠定一部份的基礎.那些錯誤的可以一點一點的修正過來[可是一各細胞核相當於一個足球場上的一顆足球也太誇張了那人體有幾個細胞阿]!!!!總而言之我的論點是研究這個絕對是有益無害的!!!!!!!
這些研究怎麼會在日常生活中用不到呢
比如說 高速公路上的路標為何都是綠色為底色?
因為是神經細胞對綠色的感光效率最高
這個如果沒有細胞的知識作背景 就研究不出來啦
大家久等啦，其實我這個星期過的很愉快耶
這邊是
在以前的基礎生物曾經有提到地球上生命起源的過程
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