精子衝入卵子
上期我們說到，根據研究，一名成年男性平均由 30 萬億個細胞組成。我們還打了一個不那麼恰當的類比，如果想要建造一個最基本的酵母細胞，你需要的零件數量相當於一架波音 777 噴氣客機的零件量。
但如果與人體中的細胞相比，酵母細胞又是完全不值一提的，並不僅僅是因為人體細胞更多樣、更復雜。真正更有意思的是人體細胞所具備的複雜的交互性。
你的身體是一個有著 30 萬億個細胞公民的國度，每一個都以某種特殊的方式在為你的整體健康服務。有關你的一切，都是它們為你做的。它們讓你感到愉悅，形成思想。你之所以能站著，還能伸伸胳膊、踢踢腿，也全都是它們的功勞。當你吃東西時，它們攝取營養、釋放能量，排洩廢物，以及做著所有你在學校的生物課上所學到的那些專有名詞。更重要的是，它們首先要讓你感到飢餓，並在餐後感到舒服，這樣你才不會忘記下次還要吃東西。它們讓你的頭髮生長，耳朵中生出耳垢，也讓你的大腦保持運作。它們掌管著你身體的每一個角落。當你的身體受到威脅時，它們會立即跳出來為你抵擋。它們會毫不猶豫地為你獻身。每天都有幾十萬億個細胞正在這麼做。但在你生活過的那麼多年中，你一次也沒有感謝過它們吧。所以，現在就請花一點時間，對它們表示感激之情吧，那是它們應得的。
對於細胞如何儲存脂肪，怎樣分泌胰島素，還有很多維持我們生命所必要的活動，我們現在知道了那麼一點，但僅僅只是一點點皮毛。在我們的體內，到底有多少種蛋白質在辛勤工作，說實話，科學家們並沒有搞得十分清楚，也取決於我們如何定義種類，但估計不會少於幾萬種。但是，我們所能瞭解的卻不超過 2%。有些人說是 50%，當然，這取決於你如何定義“瞭解”。
諾貝爾
按照比利時細胞學家德迪夫（Christian de Duve）的說法，你的身體中“大約有幾百種”不同類型的細胞，它們的大小和形狀差別巨大。德迪夫是細胞研究領域的翹楚，他參與發現了溶酶體，使用的方法就是用離心機分離粉碎細胞的各個部分，並藉助了新開發出的電子顯微鏡，在 1955 年，溶酶體，這個在分解不同種類的物質中具有重要功能的細胞器終於被發現了。1974 年，他和兩位同事共享了諾貝爾生理學或醫學獎。按照德迪夫的說法，神經細胞呈絲狀，伸展開來可長達1米[2]；血紅細胞是小小的圓盤形；而讓我們產生視覺的感光細胞是桿狀的。它們在體型上更是差異巨大。平均來講，人體的細胞大約20微米寬，也就是1毫米的2%，成熟的雌性卵細胞是最大塊頭的細胞類型之一，直徑有 120 微米寬，而人體富含的小個子的紅細胞，直徑是 7-8 微米[3]。
接著回到主題。最令人震撼的一幕是當卵子受精的那一刻，一個跳動的精子一頭衝進比其大 3 萬倍的卵子中。精子的平均體積只有 30 立方微米，比紅細胞更小，而卵子的平均體積為 90 萬立方微米，最小的與最大的，電光火石的碰撞，這就是男性徵服欲的形象化表現。但即使是卵細胞，這一點尺寸我們肉眼幾乎是看不見的，但它卻能容納數千個像線粒體這樣的複雜結構，以及萬億個分子。嚴格來說，不同細胞的活力也大不相同。
我們的死皮
人體的表皮細胞其實都是死細胞，知道這一點，恐怕會讓你有點接受不了。一個平均體形的成年人大約覆蓋著超過2千克的死皮，每天都有幾十億片碎屑脫落下來。你用手指在積滿灰塵的架子上劃一下，劃出來的圖形很大程度上就是由你的死皮構成的。一年中，你掉下的死皮大概有 3.6 公斤[4]，不過不用擔心，我們的皮膚非常強悍，是我們最可以信賴的器官。皮膚在醫學上被定義為一種平滑而且具有韌性的器官，它是我們身體上最大的器官，重量大約佔到了我們體重的 16%[5]。皮膚的厚度在 0.5-4 毫米之間，最薄的地方在你的眼皮上，最厚的地方在你的腳底板上。而之所以會有那麼多死皮，就是因為我們表皮最深層的細胞會不斷分裂，形成新的細胞。新的細胞會被推向我們的皮膚表面。等待它們的命運仍然是死亡，但伴隨它們死去的是我們產生了角質，這是一種特別堅韌的蛋白質。雖然小說中總是把皮膚描寫成吹彈可破才是美，但堅硬的角質卻是我們身體不可或缺的一部分。角質會為我們的身體提供持久的外在保護，保護我們的深層細胞免受傷害和感染，並預防乾燥。皮膚表面的細胞就是這樣，不斷地脫落，並不斷地被新的細胞所取代。大約每一個月，也就是 30 天，我們的身體就會產生一層全新的表皮。
胡克
胡克的細胞素描
胡克畫的跳蚤
在胡克第一批看到的微觀圖景中，有一種植物上出現的小室，他把它們取名為“Cells”（也就是細胞），因為這讓他聯想到修道士居住的一個個獨立小間。胡克計算出來，在1平方釐米的軟木片上，包含了超過1.95億個這樣的小室[9]。這麼巨大的數字在科學上還是第一次出現，甚至在天文上也從未出現過這麼巨大的數字。在當時，顯微鏡發明已經過去了大約一代人的時間，但胡克的顯微鏡技術超群，能放大30倍，在十七世紀的光學領域無人能及。
誰知僅僅過了10年，胡克和其他一些倫敦皇家學會的成員不斷收到放大倍率為275倍的微觀圖畫和報告，這讓他們感到非常震驚。這些圖畫寄自荷蘭戴爾福特城的一位亞麻布料商人，名字叫列文虎克（Leeuwenhoek）。儘管他沒有受過多少正規的教育，也沒有學術背景，但他眼光敏銳，對待研究全情投入，同時也是一個技術天才。
列文虎克
列文虎克畫的昆蟲
列文虎克用非常簡陋的手工裝置就得到了如此高倍率的放大效果，到今天我們也不曉得他是怎麼想到的。他的裝置無非就是把一個玻璃小球嵌入到一小塊木榫中，完全不像是今天你想象中的顯微鏡的樣子，倒更像是放大鏡，其實兩者都不像。我在唸小學的時候，就買過簡單的列文虎克式顯微鏡，按照當時的價格，我記得還不到一本小人書的價格，但是看草履蟲的效果超過了學校實驗室的正式顯微鏡，當時用它來看能塞進觀察區的任何東西，看蚊子的印象是最深刻的。列文虎克會給每一次實驗都製作一個新裝置，但他對製作技術極度保密。只有在他向英國人請教一些關於如何提高分辨率的問題時，他才會稍稍透露那麼一點點信息。列文虎克還有一位密友，那就是是著名畫家弗梅爾（Jan Vermeer）。弗梅爾本來只是一位有些才幹但並不是太出色的畫家。但在17世紀中期，他突然發明了一種色塊模糊的技法，從此聲名遠揚。儘管沒有被證實，但人們一直懷疑他使用了一種成像暗箱。這是一種利用透鏡成像的裝置。在他死後，這一裝置並沒有列入到他的遺產目錄中。而巧合的是，弗梅爾遺產的指定執行人不是別人，就是同樣愛保密的列文虎克，那個時代最守口如瓶的透鏡製作師。
列文虎克開始幹這事時，已經超過40歲了。但令人難以置信的是，他一干就是50年。五十年中，列文虎克一共向皇家學會提交了近200份報告。這些報告全部都是用低地荷蘭語寫成的，倒不是為了標新立異，而是他只會這種語言。他的報告從不做過多的解釋，只是簡單地描述他所看到的事實，並會附上精美的繪圖。他幾乎把一切能用來觀察的都寫成了報告，例如麵包上長的黴菌、蜜蜂的蜇針、血液細胞、牙齒、頭髮、自己的唾液、精液和糞便。對於後兩項，他還不忘對它們令人不快的性質致歉。所有這一切，以前幾乎都從未被放在顯微鏡下觀察過。
1676年，列文虎克在一份胡椒水的觀察報告中提到，裡面有“微生物”。為此，皇家學會不惜動用當時英國的技術所能製造的最好設備，尋找列文虎克所說的“小動物”。皇家學會用了整整一年的時間，才得到正確的放大倍率。列文虎克發現的正是原蟲。他還算出來，在一滴水中，就有828萬個這樣的微生物，比荷蘭的人口還多。我們的世界被它們擠滿，它們的生存方式和數量都遠遠超出了過去人們的想象。
列文虎克畫的顯微鏡下的細胞圖
列文虎克的神奇發現鼓動了許多人，他們紛紛把眼睛湊到了顯微鏡上。有些人的目光“敏銳”得過了頭，甚至發現了很多並不存在的東西。當然，這個“敏銳”是打引號的。有一位叫哈茨奧克（NicolaasHartsoeker）的荷蘭研究員，他一直挺受人尊敬的，聲稱在精子細胞中看到了“成型的小人”。他還給這種小生物取了名字，叫作“微人”。有這麼一段時間，許多人都相信，所有的人類，實際上也包括所有的生物，都有一個微縮版的前身，然後再一步步慢慢長大。列文虎克自己更是常常會熱情得忘乎所以，在他所有最不成功的實驗中，有一次是想近距離地觀察一次小型爆炸，從而研究火藥的爆炸性質，結果差一點被炸瞎了眼睛。
1683年，列文虎克首次發現了細菌。但在此後的一個半世紀中，也就沒出現過更大的進步了，因為顯微鏡的製造技術停滯不前了。一直要到1831年，蘇格蘭植物學家布朗第一次看到了細胞核，顯微鏡的觀察才又向前邁出了實質性的一步。
布朗這個名字經常出現在科學史中，但卻總是籠罩著一層神秘的色彩。他生於1773年，死於1858年。他給細胞核取名為“nucleus”，源自拉丁語“nucula”，意思是小堅果。一直要到1839年，才有人認識到一切活體的基礎物質就是細胞核。具有這一洞察力的是一個德國人，名字叫施旺（Theodor Schwann）。不過，相對來說，施旺的這個見解不僅產生得較晚，而且一開始也沒有被廣泛地接受。直到十九世紀六十年代，才由法國人巴斯德（Louis Pasteur）發表了一篇具有里程碑意義的論文，證實了生命不可能自發地產生，而必須來自事先存在的細胞。這被稱為“細胞學說”，是整個現代生物學的基礎 。
最好的留到最後，鐺鐺鐺
我自己的素描畫作要出場了
福特探險者
（我想拍賣這幅畫，有人買嗎？）
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[1]https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMsr1503311
[2]https://en.wikipedia.org/wiki/Neuron
[3]http://book.bionumbers.org/how-big-is-a-human-cell/
[4]https://health.howstuffworks.com/skin-care/information/anatomy/shed-skin-cells.htm
[5]http://www.bbc.co.uk/science/humanbody/body/factfiles/skin/skin.shtml
[6]http://www.sciencefocus.com/article/human-body/what-cells-human-body-live-longest
[7]https://extension.umaine.edu/publications/4356e/
[8]http://www.pnas.org/content/110/11/4374
https://www.livescience.com/27423-brain-cells-outlive-bodies.html
[9]https://www.highbeam.com/doc/1G1-188584175.html
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