細胞重建

細胞重建學說的內容包括：

1．細胞重建現象是一個自組織的過程，只要具備物質基礎和合適的環境，在生物體內或在離體培養的情況下，都有可能發生細胞重建和核重建；

2．染色質不是細胞核獨有的物質，卵黃顆粒也不是沒有生命的細胞內含物；

3．細胞和細胞核可以從細胞質重建，說明細胞質與細胞核之間本來就沒有森嚴的壁壘；

4．細胞分裂是“閉鎖性”的繁殖，細胞在分裂過程中和它的環境是以細胞膜隔離的，細胞重建是“開放性”的繁殖，在重建過程中的細胞組份始終和周圍環境打成一片。

細胞學說的建立已有一百多年的歷史。1838-1839年，德國的植物學家施萊登和動物學家施旺創立了細胞學說。1871年，德國病理學家微耳和又提出“細胞來自細胞”的理論，從而形成了一個完整的細胞學說。從那時起，生物學界就一直確認細胞是以分裂方式繁殖增生的，而且認為分裂方式是細胞繁殖增長的唯一途徑；細胞分裂的理論成為細胞學說的重要內容，生物學界正是在此基礎上發展著細胞學理論。

然而，到了20世紀30年代，我國生物學家貝時璋卻以實驗研究為依據，提出了新的觀點：細胞分裂不是細胞繁殖增生的唯一途徑，除了細胞分裂，細胞繁殖增生還有另外一條途徑--細胞重建(cekk reformation)。細胞重建是細胞的自組織過程，是生命世界客觀存在的與細胞分裂並存的現象。貝時璋所進行的開始於1932年並延續至今的細胞重建的研究，是一項自主創新研究工作。

1932年，貝時璋在杭州採集到一種甲殼類動物南京豐年蟲，他以科學家的敏感發現，其中一些豐年蟲頭部形態異常，他斷定這種異常具有生物學意義，可能是一種新的發現。他將其帶回實驗室進行觀察、研究，發現那些豐年蟲在性別上是異常的，非雌非雄，亦雌亦雄，是一種“中間性”。進一步研究，貝時璋又發現，中間性豐年蟲在生活周期的某一時期會進行性的轉變，轉變成雌性或雄性。在發生這種性轉變時，生殖細胞也同時發生性的轉變。而生殖細胞的轉變是通過老細胞的解體和新細胞的形成而實現的。而且，他觀察到，中間性豐年蟲的卵母細胞中新形成的細胞並不是由母細胞分裂來的，而是以母細胞細胞質中的卵黃顆粒為基礎材料經由自組織逐漸建立起來的。貝時璋將此種現象稱為“細胞重建”，於1934年在浙江大學生物系的一次討論會上報告了這項研究結果。在此之前，還從來沒有人說過細胞可以重建而不由分裂產生，因為1871年微耳和主張的“一切細胞來自細胞”、“細胞分裂為產生細胞的唯一途徑”，生物學界一直奉為金科玉律。

貝時璋進一步的研究表明，細胞重建和細胞分裂有著明顯的不同，細胞分裂產生的子細胞由母細胞一分為二分裂而來，所有的子細胞都具有相同的組成，都處於相同的發育階段，子細胞形成了，母細胞也便消失。

貝時璋提出的“細胞也可以由重建產生”這一創新的科學思想，對未來生物學思想影響之大，不言而喻，可以想見，在地球生命的發展過程中，總會有那麼一個時期，生命由比較原始的非細胞形態進化為細胞形態，絕不會是一有生命就出現細胞那樣複雜的形態，細胞不可能沒有歷史。生命在大自然中的這一段歷史，科學界稱它為“細胞起源”。貝時璋認為：“細胞重建可能是以前地球上細胞起源過程在現代生物體內的縮影。這樣的提法是否恰當，尚待商討。但是，如果認為細胞分裂是細胞繁殖增生的唯一途徑，我們就不能了解細胞在地球上是如何起源和進化的。相反，通過對細胞重建的深入研究，弄清楚細胞一步一步地自組織的過程，我們就能對地球上細胞怎樣起源、怎樣發展等問題有所理解，進而對它進行模擬。”

南京豐年蟲中間性性轉變過程中的細胞重建現象，到了1933年主要情況已經了解清楚，結論也有了，但研究論文直到1942年和1943年才得以在《Science Record》和《科學》上發表。遲遲未予發表，在客觀上，是因為浙江大學遷校，時局動蕩，國內無合適期刊可以投稿，與國外的聯繫也已中斷；而在主觀上，也是由於貝時璋多少也曾有所猶豫：報道細胞重建現象的發現，是要向生物學界宣告可以不通過細胞分裂的方式形成細胞，否定細胞分裂是細胞繁殖增生的唯一途徑的傳統觀點，這勢必被看作對生物學的褻瀆，是可笑的愚昧和狂妄(科學發展史上有很多案例，在重大課題中一個新觀點的提出，屢屢受到來自各方面的重壓)。這樣的疑慮當然不足取，要創新，就要敢于堅持新的觀點，就必須做好迎接各種壓力的準備。貝時璋終究堅定了信念，打消了這種疑慮，以科學家實事求是和堅持真理的精神，毅然將論文發表了。然而，論文發表后，雖未受到責難，也未得到響應，傳統的觀念似乎已成不易之論，從中不難感受到它的壓力畢竟是巨大而又深遠的。貝時璋的工作顯得似乎只是一個“孤證”，似乎不足以說明規律性的問題。既無響應，也便無法展開討論，當時又有許多別的事情等他去做，他只得把細胞重建的研究工作暫時放了下來。

誰知這一放，竟放了近30個年頭!

細胞重建的研究涉及到的是細胞學中帶根本性的問題，對未來生物學的發展會產生很大影響。貝時璋深感有責任把這一研究繼續下去，把問題加以澄清，向生物學界提供更多的證據，證明細胞重建現象確實存在，並且是普遍規律；而且，在重大科學問題上創新是科學家的責任。貝時璋一刻也沒有忘記他想要最終證明的問題，沒有忘記自己的責任。

在各種條件的促成下，到1970年，貝時璋終於在生物物理研究所又開始了他的細胞重建的研究。為了避免不必要的爭論，開始時貝時璋不得不把研究組稱為“細胞生物學組”，把課題的名稱定為《造血系統或創傷癒合中各種非細胞形態轉變為細胞的研究》。雖然，1971年和1972年他的課題都被列入重點研究項目，但還是有人反對，1973年還有人寫信給他，要他不要再研究這樣的問題。也有人說研究細胞起源是“共產主義的任務”，意思是說研究細胞起源超越了時代，脫離了現實，不可能完成。幸好，當時傳出毛澤東主席曾經說過“細胞起源的問題要研究一下”，因而情況才有所好轉。他們的研究工作進行到1974年，豐年蟲性轉變過程中的細胞重建現象便得到了充分的驗證。

“文化大革命”結束，1976年7月，研究組正式稱為“細胞重建研究組”。此後，他們的研究工作進一步觀察到雞胚發育中的體細胞也普遍存在細胞重建現象，還發現卵黃顆粒內有DNA、組蛋白和染色質。染色質是組成染色體的核蛋白物質，一直被認為是細胞核所特有的。卵黃顆粒內有染色質，這是生物學發展史上的第一次發現。接著，又開展了豐年蟲和雞胚的離體培養下的細胞重建研究；1979年的研究還證實，在小鼠成體的骨髓造血系統中也存在著細胞重建現象。

到恢復細胞重建研究后的第10個年頭時，貝時璋和他的研究組的研究結果已經證明，不論是生殖細胞還是體細胞(此後又證明不論是真核細胞還是原核細胞)，都廣泛存在著細胞重建現象。而且，他們對細胞重建現象有了如下系統的認識：

1.細胞重建現象是一個自組織的過程，只要具備物質基礎和合適的環境，在生物體內或在離體培養的情況下，都有可能發生細胞重建和核重建；

2.染色質不是細胞核獨有的物質，卵黃顆粒也不是沒有生命的細胞內含物；

3.細胞和細胞核可以從細胞質重建，說明細胞質與細胞核之間本來就沒有森嚴的壁壘；

4.細胞分裂是“閉鎖性”的繁殖，細胞在分裂過程中和它的環境是以細胞膜隔離的，細胞重建是“開放性”的繁殖，在重建過程中的細胞組分始終和周圍環境打成一片。

至此，他們已經把研究結果總結成系統的理論，形成了一個完整的“細胞重建學說”。

近年來，貝時璋和他的研究組，除繼續廣泛取證外，還在原有工作的基礎上進行著深入本質的探討工作。探討細胞重建與細胞分裂的關係，重建的細胞是否都能分裂和分化，以及什麼條件下細胞重建、什麼條件下細胞分裂。為探討細胞重建的機理，並為了解地球上的細胞起源的過程提供依據和資料，他們又研究了細胞重建的誘導和細胞重建的模擬。細胞重建的誘導，研究的是細胞在怎樣的條件和環境下進行細胞重建，在怎樣的條件和環境下抑制細胞重建，即研究細胞重建的控制與調節問題。細胞重建的模擬，是研究怎樣從沒有細胞一步一步重建成完整的細胞，主要是為人工合成細胞或生物合成細胞打下基礎，探索條件和方法。所有上述這些研究都已經取得了重要結果，“細胞重建學說”得到了更多、更有力的支持。

撰稿人：王谷岩

科學是講究實證的。在生物學界一直確認細胞是以分裂方式繁殖增生的。到了20世紀30年代，貝時璋先生從研究南京豐年蟲中發現中間性豐年蟲的卵母細胞中新形成的細胞並不是由母細胞分裂來的，而是以母細胞質中卵黃顆粒為基礎材料經由自組織逐漸建立起來的。他將此現象稱為“細胞重建”。經過半個世紀的深入研究，在一系列科學實驗基礎上，形成了細胞重建學說。從這個案例中，可以看到，科學家必須具有實事求是的態度，具有實踐是檢驗真理的最高標準觀念。