细胞的发现

细胞在300多年前被发现，得益于显微镜的发明和应用。显微镜是在放大镜和望远镜的基础上发展起来的，是一种观察微观世界的工具。据说，世界上第一台显微镜于1590年由荷兰眼镜商汉斯·詹森（Hans Janssen）和他的儿子扎卡莱亚斯·詹森（Zacharias Janssen）制造，这台显微镜由两个透镜组成，长度超过1.83 m，由于其放大倍数不超过10倍，光学性能比较差，制造者并没有用它做过很多重要的观察。在接下来的几十年里，显微镜技术得到了迅速发展，其光学性能得到了显著提高，实用性也大大增强。到19世纪中叶，复式显微镜的结构和性能逐渐稳定。

随着显微镜技术的不断发展，显微镜被越来越多地应用于科学研究。1665年，英国物理学家罗伯特·虎克（Robert Hooke）出版了《显微图谱》一书，书中介绍了他采用自制的复式显微镜观察软木（栎树皮）以及一些其他植物的组织，发现它们都是由许多微小孔隙所构成的蜂窝状结构。罗伯特·虎克将观察到的微小孔隙命名为“cell”，后有人将其翻译为“细胞”。“细胞”一词来源于拉丁文“celluale”，指蜂巢中六边形的小孔。但其实，罗伯特·虎克当时所观察到的微小孔隙是细胞死亡（cell death）后残留下来的细胞壁构成的孔，不是真正意义上的细胞。尽管如此，罗伯特·虎克的发现在科学上仍然具有里程碑式的意义，将人们对生物个体的认识提高到了微观水平，“细胞”一词也被沿用至今。(https://www.daowen.com)

1674年，荷兰布商列文·虎克（Anton van Leeuwenhoek）为了检查布的质量，亲自磨制透镜，装配了高倍显微镜，其最高放大倍数约300倍。列文·虎克通过其亲自磨制的高倍显微镜观察到了血细胞、池塘水滴中的原生动物、人类和其他哺乳类动物的精子，这是人类第一次观察到完整的活细胞，此项发现不仅得到了英国皇家学会的充分肯定，也很快被世人接受。列文·虎克一生都在改进和装配显微镜，他亲自磨制了550多个透镜，装配了247台显微镜，其中保留下来的有9台，现存于荷兰尤特莱克特大学博物馆，有1台的放大倍数为275倍，分辨力为1.4μm。据推测，列文·虎克可能曾制造过放大倍数约为500倍的显微镜。

19世纪以后，人们认识到光学显微镜的分辨力受限于数值孔径和所用光的波长，放大倍数很难大于2 000倍，这使我们只能看清细胞的基本结构，因此人们积极地探索具有更高分辨力的显微镜技术。1931年，恩斯特·鲁斯卡（Ernst Ruska）研制出了电子显微镜，这是细胞生物学研究史上一项重要的科学进展，电子显微镜能将物体放大几百万倍，并能观察到细胞质中更细微的结构。1986年，恩斯特·鲁斯卡被授予诺贝尔物理学奖，以表彰他在电子光学的基础研究和设计电子显微镜方面做出的杰出贡献。随后，多种多样的电子显微镜、场发射离子显微镜、原子探针场发射离子显微镜、超声显微镜、扫描式隧道显微镜、磁力显微镜、原子力显微镜等逐渐研制成功。2018年，中国造的散裂中子源“超级显微镜”通过验收并对用户开放，它能探测样品原子核的位置和运动状况，而且能帮助科学家看清蛋白质的内部结构。