简述细胞生物学的形成过程
从研究内容来看细胞生物学的发展可分为三个层次,即:显微水平、超微水平和分子水平.从时间纵轴来看细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段:
第一阶段:从16世纪后期到19世纪30年代,是细胞发现和细胞知识的积累阶段.通过对大量动植物的观察,人们逐渐意识到不同的生物都是由形形色色的细胞构成的。
第二阶段:从19世纪30年代到20世纪初期,细胞学说形成后,开辟了一个新的研究领域,在显微水平研究细胞的结构与功能是这一时期的主要特点.形态学、胚胎学和染色体知识的积累,使人们认识了细胞在生命活动中的重要作用.1893年Hertwig的专著《细胞与组织》(Die Zelle und die Gewebe)出版,标志着细胞学的诞生.其后1896年哥伦比亚大学Wilson编著的The Cell in Development and Heredity、1920年墨尔本大学Agar编著的Cytology 都是这一领域最早的教科书.
第三阶段:从20世纪30年代到70年代,电子显微镜技术出现后,把细胞学带入了第三大发展时期,这短短40年间不仅发现了细胞的各类超微结构,而且也认识了细胞膜、线粒体、叶绿体等不同结构的功能,使细胞学发展为细胞生物学.De Robertis等人1924出版的普通细胞学(General Cytology)在1965年第四版的时候定名为细胞生物学(Cell Biology),这是最早的细胞生物学教材之一。
第四阶段:从20世纪70年代基因重组技术的出现到当前,细胞生物学与分子生物学的结合愈来愈紧密,研究细胞的分子结构及其在生命活动中的作用成为主要任务,基因调控、信号转导、肿瘤生物学、细胞分化和凋亡是当代的研究热点。
从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次,以动态的观点,
研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一,主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看,细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间,同它们相互衔接,互相渗透。
可以预见,在未来的时代细胞生物学仍然是生命科学的领头学科,是支撑生物技术发展的基础科学。尽管发现细胞已经300多年了,但人类目前对细胞在整体层次上(哪怕是“简单的”细菌)的工作机理并未获得一个完整清晰的认识。细胞生物学在如下领域内的发现将为生物技术带来新的发展动力。①对干细胞生长和分化的控制机制的认识或许会带来治疗应用方面的重大突破;②对遗传基因和生化途径调控机制的认识将催生更先进的遗传修饰方法;③理解细胞感知环境的机理会有助于研发具有广泛应用前景的生物传感器;④了解细胞骨架和分子马达的协同工作机制将很可能在下半个世纪中引领纳米技术的生物应用。
20世纪50年代以来,电子显微镜与超薄切片技术结合,产生了细胞超微结构学
50年代中期到60年代末,分子生物学、生物化学遗传学等学科与细胞学相互渗透与结合
20世纪70年代,分子生物学概念与技术的引入
80年代以来,细胞生物学主流为细胞的分子生物学
90年代后期,纳米生物学兴起
进入21世纪,生命科学研究从分子水平回归到细胞水平,细胞生物学的发展进入新阶段