細(xì)胞群（1858年）

魯?shù)婪颉し茽柦B（1821~1902年）

基奧范尼·巴體斯塔·莫爾加尼認(rèn)為疾病位于人體的某一個(gè)具體的器官（1761年），而瑪麗·弗朗西斯·薩費(fèi)爾·比沙則強(qiáng)調(diào)疾病存在于組織中心（1799年）。雖然當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了細(xì)胞，但是還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其重要性。直到1839年，西奧多·席萬(wàn)提出細(xì)胞理論之后才改變了這種狀況。在德國(guó)植物學(xué)家瑪菲斯·雅各布·施萊登的激勵(lì)下，席萬(wàn)認(rèn)為細(xì)胞是所有動(dòng)物和植物的結(jié)構(gòu)和功能的組成部分。席萬(wàn)還指出卵屬于細(xì)胞，并且所有的生命都源自單個(gè)的細(xì)胞。但是，他沒(méi)有搞清楚在胚胎發(fā)育以及膿水形成等病理?xiàng)l件下，細(xì)胞會(huì)與周圍的液體形成結(jié)晶體——這些問(wèn)題在幾十年后，人們認(rèn)識(shí)了細(xì)胞分解之后才得以解決。

細(xì)胞理論要?dú)w功于德國(guó)病理學(xué)家魯?shù)婪颉し茽柦B，他在1858年出版的《分子病理學(xué)》中，反復(fù)強(qiáng)調(diào)：細(xì)胞來(lái)自細(xì)胞，再生細(xì)胞。19世紀(jì)下半葉，人們普遍認(rèn)為分子呈連續(xù)性分布。與政治相比，他認(rèn)為細(xì)胞生活在“細(xì)胞民主制”或“細(xì)胞共和國(guó)”的世界里。他進(jìn)一步指出所有疾病都是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)正常生理活動(dòng)受到干擾引起的。

菲爾紹還根據(jù)血凝塊的形成機(jī)理解釋癌細(xì)胞向遠(yuǎn)處的器官擴(kuò)散的原理。這些不受約束的癌細(xì)胞在分子生物學(xué)上有了全新的解釋，癌是遺傳機(jī)制中控制細(xì)胞分布的機(jī)能失控，克隆出的變形細(xì)胞。

海弗里克極限（1961年）

萊昂納多·海弗里克（1920～）

在過(guò)去，生物學(xué)家們一直都認(rèn)為細(xì)胞是永生的——只有成為有機(jī)體的組成部分時(shí)才會(huì)死亡。這種想法源于法國(guó)外科醫(yī)生亞里克西斯·卡雷爾的研究。他培養(yǎng)小雞的心臟細(xì)胞，以了解它們?cè)隗w外可以存活多久。結(jié)果卡雷爾死于1944 年，他死后兩年依然存活的細(xì)胞才被丟棄。

1961 年，美國(guó)生物學(xué)家萊昂納多·海弗里克指出卡雷爾的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，細(xì)胞的生命是有限的。他培養(yǎng)了幾種不同類型的人類細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)它們總是在經(jīng)過(guò)大約50次分裂后死去。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)細(xì)胞的年齡越大，死亡之前所經(jīng)歷的生命周期就越少。后來(lái)證明細(xì)胞分裂的次數(shù)與有機(jī)體的壽命有關(guān)。老鼠可以生存3.5 年，完成14 到28 次細(xì)胞分裂。而加拉帕戈斯陸龜?shù)膲勖L(zhǎng)達(dá)175年，可以完成90到120 次生命周期。海弗里克極限表明人類的預(yù)期壽命可達(dá)120年。但絕大多數(shù)人不會(huì)生存那么久，因?yàn)殡S著年齡的增長(zhǎng)，人類細(xì)胞也不斷受到損傷。染色體端粒隨著細(xì)胞分裂而變短。研究者正在尋求如何阻止染色體端粒變短，以延長(zhǎng)細(xì)胞壽命，并進(jìn)而延長(zhǎng)人類壽命。

因此，死亡是不可避免的。惟一不死的細(xì)胞是癌細(xì)胞，它們可以無(wú)限繁殖。處在健康狀態(tài)時(shí)，基因可以殺死受損細(xì)胞——已知的凋亡的過(guò)程。研究者正再次致力于尋求各種基于這個(gè)過(guò)程的治療方法，以減輕中風(fēng)等病癥對(duì)人體組織的損害。

癌癥基因（1980年）

羅伯特·阿蘭·溫伯格（1942~）

根據(jù)人們對(duì)癌癥的觀點(diǎn)，被稱作致癌基因的某些基因被致癌物（化學(xué)物質(zhì)、陽(yáng)光和某些病毒）“擊中”，所造成的損害打破了細(xì)胞分裂與細(xì)胞靜止（或細(xì)胞死亡）之間脆弱的平衡。當(dāng)一個(gè)細(xì)胞——特別是一個(gè)被損害的細(xì)胞——開(kāi)始失去控制地分裂，可能會(huì)形成腫瘤。正常情況下，應(yīng)促使這些細(xì)胞自盡。該過(guò)程被稱作“細(xì)胞凋亡”。細(xì)胞凋亡不能對(duì)多種癌癥完全起作用。

1980 年，麻省理工學(xué)院的羅伯特·溫伯格發(fā)現(xiàn)了第一例被稱作大鼠肉瘤的致癌基因。如果這一基因產(chǎn)生變異，細(xì)胞繼續(xù)分裂，便會(huì)形成腫瘤。自此之后，人們?cè)诙噙_(dá)三分之一的所有人類癌癥中發(fā)現(xiàn)了變異的大鼠肉瘤基因，在結(jié)腸、肺和胰腺癌中尤其普遍。

1986 年，溫伯格繼續(xù)發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致一種罕見(jiàn)的眼癌——視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)瘤的基因。視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)瘤在童年早期出現(xiàn)，2萬(wàn)名孩子中就有一人患此病，有些是遺傳性的。溫伯格證明患這些病的孩子喪失了13號(hào)染色體中的視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)瘤基因（簡(jiǎn)稱Rb）。Rb 是發(fā)現(xiàn)的第一種抑制腫瘤基因，在細(xì)胞分裂周期中起制動(dòng)作用。盡管視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)瘤本身罕見(jiàn)，卻發(fā)現(xiàn)Rb 存在于所有細(xì)胞中。因此，研究其活動(dòng)方式為弄清癌癥演變的方式帶來(lái)一線曙光。人們已經(jīng)開(kāi)始使用的新療法能夠恢復(fù)細(xì)胞失去的抑制腫瘤的能力。這些基于癌癥遺傳學(xué)知識(shí)的目標(biāo)療法可能要比目前我們依靠的相對(duì)拙劣的抗癌藥物有效得多。

克隆羊“多利”（1996年）

伊恩·威爾莫特（1944~）

1996 年7 月5 日，“多利”誕生于愛(ài)丁堡附近的羅斯林小村中，它是用一只6 歲黑面母羊的單一乳腺細(xì)胞克隆而成的。就在前一年，用羊胚胎細(xì)胞已經(jīng)創(chuàng)造出另外兩個(gè)克隆體——瑪根和莫瑞。因?yàn)槎嗬怯贸赡暄蚩寺〉模允仟?dú)一無(wú)二的。她既沒(méi)有母親也沒(méi)有父親，沒(méi)有繼承父親或母親的一半基因，而是一只提供乳腺細(xì)胞的無(wú)名母羊的基因復(fù)制品。

伊恩·威爾莫特與其研究小組一直在克隆脫氧核糖核酸分子、細(xì)菌、植物，甚至青蛙。多利試驗(yàn)令人震驚之處在于，它涉及改變供方細(xì)胞核的基因編碼指令序列。盡管我們所有人的所有細(xì)胞中都有完全一樣的遺傳信息，但是不同類型的基因在不同細(xì)胞中起作用。創(chuàng)造多利涉及促使乳腺細(xì)胞的基因類型回到胚胎狀態(tài)下——人們以前認(rèn)為這是不可能的。

生殖克隆指用一個(gè)單一細(xì)胞創(chuàng)造出完整的動(dòng)物?？寺】梢酝ㄟ^(guò)使用無(wú)精男子體內(nèi)的其他細(xì)胞幫助其做父親?？寺∫灿兄诒Ｗo(hù)瀕危物種，利用遺傳工程學(xué)制造出用于生產(chǎn)新藥物的動(dòng)物。用于治療的克隆包括用供者的細(xì)胞制作精確的細(xì)胞和組織，可以為患白血病的人培育骨髓，或培育神經(jīng)細(xì)胞為中風(fēng)患者、帕金森病患者和其他神經(jīng)紊亂患者修復(fù)大腦。

科學(xué)家們目前在克隆方面還僅僅是觸及皮毛。