精子冲入卵子
上期我们说到，根据研究，一名成年男性平均由 30 万亿个细胞组成。我们还打了一个不那么恰当的类比，如果想要建造一个最基本的酵母细胞，你需要的零件数量相当于一架波音 777 喷气客机的零件量。
但如果与人体中的细胞相比，酵母细胞又是完全不值一提的，并不仅仅是因为人体细胞更多样、更复杂。真正更有意思的是人体细胞所具备的复杂的交互性。
你的身体是一个有着 30 万亿个细胞公民的国度，每一个都以某种特殊的方式在为你的整体健康服务。有关你的一切，都是它们为你做的。它们让你感到愉悦，形成思想。你之所以能站着，还能伸伸胳膊、踢踢腿，也全都是它们的功劳。当你吃东西时，它们摄取营养、释放能量，排泄废物，以及做着所有你在学校的生物课上所学到的那些专有名词。更重要的是，它们首先要让你感到饥饿，并在餐后感到舒服，这样你才不会忘记下次还要吃东西。它们让你的头发生长，耳朵中生出耳垢，也让你的大脑保持运作。它们掌管着你身体的每一个角落。当你的身体受到威胁时，它们会立即跳出来为你抵挡。它们会毫不犹豫地为你献身。每天都有几十万亿个细胞正在这么做。但在你生活过的那么多年中，你一次也没有感谢过它们吧。所以，现在就请花一点时间，对它们表示感激之情吧，那是它们应得的。
对于细胞如何储存脂肪，怎样分泌胰岛素，还有很多维持我们生命所必要的活动，我们现在知道了那么一点，但仅仅只是一点点皮毛。在我们的体内，到底有多少种蛋白质在辛勤工作，说实话，科学家们并没有搞得十分清楚，也取决于我们如何定义种类，但估计不会少于几万种。但是，我们所能了解的却不超过 2%。有些人说是 50%，当然，这取决于你如何定义“了解”。
诺贝尔
按照比利时细胞学家德迪夫（Christian de Duve）的说法，你的身体中“大约有几百种”不同类型的细胞，它们的大小和形状差别巨大。德迪夫是细胞研究领域的翘楚，他参与发现了溶酶体，使用的方法就是用离心机分离粉碎细胞的各个部分，并借助了新开发出的电子显微镜，在 1955 年，溶酶体，这个在分解不同种类的物质中具有重要功能的细胞器终于被发现了。1974 年，他和两位同事共享了诺贝尔生理学或医学奖。按照德迪夫的说法，神经细胞呈丝状，伸展开来可长达1米[2]；血红细胞是小小的圆盘形；而让我们产生视觉的感光细胞是杆状的。它们在体型上更是差异巨大。平均来讲，人体的细胞大约20微米宽，也就是1毫米的2%，成熟的雌性卵细胞是最大块头的细胞类型之一，直径有 120 微米宽，而人体富含的小个子的红细胞，直径是 7-8 微米[3]。
接着回到主题。最令人震撼的一幕是当卵子受精的那一刻，一个跳动的精子一头冲进比其大 3 万倍的卵子中。精子的平均体积只有 30 立方微米，比红细胞更小，而卵子的平均体积为 90 万立方微米，最小的与最大的，电光火石的碰撞，这就是男性征服欲的形象化表现。但即使是卵细胞，这一点尺寸我们肉眼几乎是看不见的，但它却能容纳数千个像线粒体这样的复杂结构，以及万亿个分子。严格来说，不同细胞的活力也大不相同。
我们的死皮
人体的表皮细胞其实都是死细胞，知道这一点，恐怕会让你有点接受不了。一个平均体形的成年人大约覆盖着超过2千克的死皮，每天都有几十亿片碎屑脱落下来。你用手指在积满灰尘的架子上划一下，划出来的图形很大程度上就是由你的死皮构成的。一年中，你掉下的死皮大概有 3.6 公斤[4]，不过不用担心，我们的皮肤非常强悍，是我们最可以信赖的器官。皮肤在医学上被定义为一种平滑而且具有韧性的器官，它是我们身体上最大的器官，重量大约占到了我们体重的 16%[5]。皮肤的厚度在 0.5-4 毫米之间，最薄的地方在你的眼皮上，最厚的地方在你的脚底板上。而之所以会有那么多死皮，就是因为我们表皮最深层的细胞会不断分裂，形成新的细胞。新的细胞会被推向我们的皮肤表面。等待它们的命运仍然是死亡，但伴随它们死去的是我们产生了角质，这是一种特别坚韧的蛋白质。虽然小说中总是把皮肤描写成吹弹可破才是美，但坚硬的角质却是我们身体不可或缺的一部分。角质会为我们的身体提供持久的外在保护，保护我们的深层细胞免受伤害和感染，并预防干燥。皮肤表面的细胞就是这样，不断地脱落，并不断地被新的细胞所取代。大约每一个月，也就是 30 天，我们的身体就会产生一层全新的表皮。
胡克
胡克的细胞素描
胡克画的跳蚤
在胡克第一批看到的微观图景中，有一种植物上出现的小室，他把它们取名为“Cells”（也就是细胞），因为这让他联想到修道士居住的一个个独立小间。胡克计算出来，在1平方厘米的软木片上，包含了超过1.95亿个这样的小室[9]。这么巨大的数字在科学上还是第一次出现，甚至在天文上也从未出现过这么巨大的数字。在当时，显微镜发明已经过去了大约一代人的时间，但胡克的显微镜技术超群，能放大30倍，在十七世纪的光学领域无人能及。
谁知仅仅过了10年，胡克和其他一些伦敦皇家学会的成员不断收到放大倍率为275倍的微观图画和报告，这让他们感到非常震惊。这些图画寄自荷兰戴尔福特城的一位亚麻布料商人，名字叫列文虎克（Leeuwenhoek）。尽管他没有受过多少正规的教育，也没有学术背景，但他眼光敏锐，对待研究全情投入，同时也是一个技术天才。
列文虎克
列文虎克画的昆虫
列文虎克用非常简陋的手工装置就得到了如此高倍率的放大效果，到今天我们也不晓得他是怎么想到的。他的装置无非就是把一个玻璃小球嵌入到一小块木榫中，完全不像是今天你想象中的显微镜的样子，倒更像是放大镜，其实两者都不像。我在念小学的时候，就买过简单的列文虎克式显微镜，按照当时的价格，我记得还不到一本小人书的价格，但是看草履虫的效果超过了学校实验室的正式显微镜，当时用它来看能塞进观察区的任何东西，看蚊子的印象是最深刻的。列文虎克会给每一次实验都制作一个新装置，但他对制作技术极度保密。只有在他向英国人请教一些关于如何提高分辨率的问题时，他才会稍稍透露那么一点点信息。列文虎克还有一位密友，那就是是著名画家弗梅尔（Jan Vermeer）。弗梅尔本来只是一位有些才干但并不是太出色的画家。但在17世纪中期，他突然发明了一种色块模糊的技法，从此声名远扬。尽管没有被证实，但人们一直怀疑他使用了一种成像暗箱。这是一种利用透镜成像的装置。在他死后，这一装置并没有列入到他的遗产目录中。而巧合的是，弗梅尔遗产的指定执行人不是别人，就是同样爱保密的列文虎克，那个时代最守口如瓶的透镜制作师。
列文虎克开始干这事时，已经超过40岁了。但令人难以置信的是，他一干就是50年。五十年中，列文虎克一共向皇家学会提交了近200份报告。这些报告全部都是用低地荷兰语写成的，倒不是为了标新立异，而是他只会这种语言。他的报告从不做过多的解释，只是简单地描述他所看到的事实，并会附上精美的绘图。他几乎把一切能用来观察的都写成了报告，例如面包上长的霉菌、蜜蜂的蜇针、血液细胞、牙齿、头发、自己的唾液、精液和粪便。对于后两项，他还不忘对它们令人不快的性质致歉。所有这一切，以前几乎都从未被放在显微镜下观察过。
1676年，列文虎克在一份胡椒水的观察报告中提到，里面有“微生物”。为此，皇家学会不惜动用当时英国的技术所能制造的最好设备，寻找列文虎克所说的“小动物”。皇家学会用了整整一年的时间，才得到正确的放大倍率。列文虎克发现的正是原虫。他还算出来，在一滴水中，就有828万个这样的微生物，比荷兰的人口还多。我们的世界被它们挤满，它们的生存方式和数量都远远超出了过去人们的想象。
列文虎克画的显微镜下的细胞图
列文虎克的神奇发现鼓动了许多人，他们纷纷把眼睛凑到了显微镜上。有些人的目光“敏锐”得过了头，甚至发现了很多并不存在的东西。当然，这个“敏锐”是打引号的。有一位叫哈茨奥克（NicolaasHartsoeker）的荷兰研究员，他一直挺受人尊敬的，声称在精子细胞中看到了“成型的小人”。他还给这种小生物取了名字，叫作“微人”。有这么一段时间，许多人都相信，所有的人类，实际上也包括所有的生物，都有一个微缩版的前身，然后再一步步慢慢长大。列文虎克自己更是常常会热情得忘乎所以，在他所有最不成功的实验中，有一次是想近距离地观察一次小型爆炸，从而研究火药的爆炸性质，结果差一点被炸瞎了眼睛。
1683年，列文虎克首次发现了细菌。但在此后的一个半世纪中，也就没出现过更大的进步了，因为显微镜的制造技术停滞不前了。一直要到1831年，苏格兰植物学家布朗第一次看到了细胞核，显微镜的观察才又向前迈出了实质性的一步。
布朗这个名字经常出现在科学史中，但却总是笼罩着一层神秘的色彩。他生于1773年，死于1858年。他给细胞核取名为“nucleus”，源自拉丁语“nucula”，意思是小坚果。一直要到1839年，才有人认识到一切活体的基础物质就是细胞核。具有这一洞察力的是一个德国人，名字叫施旺（Theodor Schwann）。不过，相对来说，施旺的这个见解不仅产生得较晚，而且一开始也没有被广泛地接受。直到十九世纪六十年代，才由法国人巴斯德（Louis Pasteur）发表了一篇具有里程碑意义的论文，证实了生命不可能自发地产生，而必须来自事先存在的细胞。这被称为“细胞学说”，是整个现代生物学的基础 。
最好的留到最后，铛铛铛
我自己的素描画作要出场了
福特探险者
（我想拍卖这幅画，有人买吗？）
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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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