人体的细胞：房子中的小房子

高楼大厦内有很多的小房子，或说高楼大厦由小房子构成，小房子功能各种各样。人体也一样，人体内有很多的细胞，人体由各种各样功能的细胞构成。

人体细胞的平均直径在10～20μm，最大的是成熟的卵细胞，直径在100μm（略大于亚洲人头发丝的直径80μm）以上，最小的是血小板，直径约2μm。细胞的发现要归功于显微镜的发明。被誉为中国科圣的墨子描述了凸面镜“近镜像大，远镜像小”现象。一千多年前，人类已能把透光的水晶、宝石娴熟地磨成凸透镜。单个凸透镜只有数倍的放大作用，直到1590年，荷兰眼镜匠詹森父子将两块凸透镜装在一起时，才制成了第一架显微镜。数十年后，列文虎克制造的显微镜，已经能放大300倍，这时人类才能轻松地观察细胞。

现已经被认识的生物有200多万种，可分为植物、动物、微生物（真菌、细菌、病毒等）三大群，除病毒外生物都由细胞构成。英国科学家罗伯特·胡克1665年1月出版的《显微制图》一书，记载了他1663年的一个伟大发现，他用显微镜观察一块软木薄片的结构，发现它们看上去像一间间的小房间，他将之命名为cell（细胞），实际上他观察到的是已死亡的植物细胞的细胞壁。在之后的1838年和1839年，德国植物学家施莱登、动物学家施旺，分别对植物和动物进行了大量的显微观察，提出：一切植物、动物都由细胞组成；每个细胞相对独立，既有自己的生命，又与其他细胞共同组成整体生命。1858年，德国病理学魏尔肖提出“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”的论断，彻底否定了传统的生命自然发生说的观点。恩格斯将细胞学说列为19世纪自然科学三大发现之一。

人由单个受精卵细胞发育而来，受精卵通过有丝分裂1变2，2变4，最后发育成胚胎，组成胚胎的原始细胞是非成熟细胞，每一个原始细胞都具有发育成各种成熟细胞、特化细胞（比如上皮细胞、肌肉细胞、神经细胞）的能力，它们被称为多能干细胞。通过细胞分裂使人体细胞总数增加，通过细胞分化使人体细胞种类增加，目前人体细胞根据功能、形态被分成200多种。使用骨髓干细胞移植治疗白血病开始于1956年，其原理为白血病患者输入骨髓的造血干细胞，利用细胞的分裂分化功能，重塑患者的血液系统。

2012年，诺贝尔生理学或医学奖授予英国科学家约翰·戈登和日本科学家山中伸弥，理由为“发现成熟细胞可被重编程变为多能性”，这是对以前的“从非成熟细胞到成熟细胞是单一方向”的否定。这一发现让逆生长成为可能。戈登的方法是用蝌蚪肠道细胞的细胞核替换掉青蛙卵母细胞的细胞核，该合成细胞发育成一只克隆蝌蚪，并最终长成青蛙，山中伸弥的方法则是在成熟的细胞中加入基因而让它具备干细胞功能。(https://www.daowen.com)

人体所有细胞都有一定的寿命，或长或短。红细胞寿命为120天，皮肤上皮细胞28天，胃黏膜上皮细胞6天，肠黏膜细胞3天，有的白细胞只能活几小时。心肌细胞的寿命则较长，瑞典科学家2009年证明心肌细胞以每年1%的比率更新，年龄越大更新越少。细胞代数学说（亦称细胞分裂次数学说）认为，人体细胞相当于每2.4年更新一代。细胞不断老化、凋亡，新生细胞不断补充，始终保持着一定的结构和功能，维持着组织、器官的完整和稳定，这称为细胞生理性再生。如表皮的复层扁平细胞不断地角化脱落，基底细胞不断增生、分化予以补充；经期女性子宫内膜脱落后，又有新生的内膜再生。在病理状态下，细胞损伤、坏死或缺损后，如果程度较轻，可由周围的同种细胞增生、分化，恢复原有的结构与功能，如烫伤出现水泡，其基底细胞以上各层细胞坏死，此时基底细胞增生、分化，从而恢复表皮的原有结构与功能。损伤严重时可经肉芽组织进行修复，这称为病理性再生，组织结构与功能会有影响。

房子由砖头堆积，细胞也类似。人体细胞含有细胞膜、细胞质、细胞核。细胞质包括细胞质基质和细胞器，细胞器包括内质网、线粒体、高尔基体、核糖体、溶酶体、中心体。多数细胞只有一个细胞核，有些细胞没有细胞核，如红细胞；有些细胞含有两个或多个细胞核，如肌细胞、肝细胞等。细胞核包括核膜、染色质、核液和核仁四部分，染色质主要由蛋白质和DNA组成。

房子由房子的框架支撑，人体由骨架架起。同样，细胞由细胞支架、细胞核由细胞核支架、染色体由染色体支架支撑起，它们是以蛋白成分为主的纤维网架。这些认知有赖于电子显微镜等技术的发展，时间还只有80年。1931年，卢斯卡研制了第一台透视电子显微镜，目前它的分辨率达0.2nm，已经能够观察病毒，而光学显微镜为0.2μm，他让人类眼光又放大了1000倍。

细胞内的结构和功能，一定会随着新“魔镜”的出现而进一步展现，一个个的新世界仍可期待。