罗伯特·胡克发现细胞结构的资料

Question

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Answer 1

皇家学会的双眼和双手——胡克

罗伯特．胡克（Hooke Robert 1635-1703）是17世纪英国最杰出的科学家之一。他在力学、光学、天文学等诸多方面都有重大成就。他所设计和发明的科学仪器在当时是无与伦比的。他本人被誉为是英国皇家学会的“双眼和双手”。

胡克生平

胡克1635年7月18日出生于英格兰南部威特岛的弗雷施瓦特。父亲是当地的教区牧师。胡克从小体弱多病，性格怪僻，不能按时上学。但他心灵手巧，喜欢动手做机械方面的玩具。例如，木制的钟表，能在水中开动的航模等。十岁时，胡克对机械学发生了强烈的兴趣，并为日后在实验物理学方面的发展打下了良好的基础。1648年，胡克的父亲逝世后，家道中落。十三岁的胡克被送到伦敦一个油画匠家里当学徒，后来作过教堂唱诗班的领唱，还当过富豪的待从。

在威斯特敏斯特学校校长的热心帮助下，胡克修完了中学课程。几乎在一个星期里，他贪婪地读完了欧几里德的《几何原本》前六卷，并马上把数学知识应用到机械设计中去。胡克做了十二种机械结构和三十种飞行方法的设计。1653年，胡克进入牛津大学里奥尔学院学习。在这里，他结识了一些颇有才华的科学界人士。这些人后来大都成为英国皇家学会的骨干。此时的胡克热心于参加医生和学者活动小组，并且显露出独特的实验才能。1655年，胡克被推荐给玻意耳当助手，在玻意耳的实验室工作。

1663年，胡克获得了文学硕士学位，并且被选为皇家学会会员。1665年，胡克担任格列夏姆学院几何学、地质学教授，并从事天文观测工作。1666年伦敦大火后，他担任测量员以及伦敦市政检查官，参加了伦敦重建工作。

1676年，胡克发表了著名的弹性定律。1677年至1683年就任英国皇家学会秘书并负责出版会刊。早在1663年，胡克就起草了皇家学会章程草案，规定学会的宗旨是“靠实验来改进有关自然界诸事物的知识，以及一切有关的艺术、制造、实用机械、发动机和新发明（不牵涉神学、形而上学、道德、政治、语法修辞或逻辑）”。胡克作为该学会的实验工作与日常事务操办人，在长达20多年的学会活动中，接触并深入到当时自然科学活跃的前沿领域，且均做出了自己的贡献。1703年3月3日，胡克逝世于伦敦，终年68岁。

力学方面的探索与发现

胡克在力学方面贡献尤为卓著。他从1661年开始积极参加了皇家学会研究重力本质的专门委员会的活动。为了确定物体重力与地心距离的关系，他用一架精密天平放在威斯特敏斯特教堂的塔尖上，称量一块铁和一段很长的绳子的重量，然后将这块铁挂在绳子的末端再称，看是否因为铁块十分接近地面而改变重量，结果并无测出明显的改变。后来他又在旧圣保罗教堂重作了这一实验。1674年，胡克发表了《从观察角度证明地球周年运动的尝试》的论文，文中根据修正的惯性原理，从行星受力平衡观点出发，提出了行星运动的三条假设：

1．一切天体都具有倾向其中心的吸引作用或重力，它不仅吸引其本身各部分，并且还吸引其作用范围内的其它天体；

2．每一物体都保持平直、简单的运动而且继续沿直线前进，直到受到其它作用力影响，因而改变为圆、椭圆或其他曲线运动为止；

3．受到吸引力作用的物体，越靠近吸引中心，其吸引力也越大。

胡克在1679年给牛顿的信中正式提出了引力与距离平方成反比的观点，但他并没有将自己的引力思想如牛顿所作的那样用数学式子表示出来，并用太阳、地球、月亮、行星和地球上物体的运动实例来加以验证。因此，把发现万有引力定律的殊荣让给了牛顿，但胡克的某些想法对牛顿完成万有引力的研究是起着积极的启示作用的。

弹性定律是胡克最重要的发现之一，也是力学最重要基本定律之一。在现代，仍然是物理学的重要基本理论。胡克的弹性定律指出：在弹性限度内，弹簧的弹力f和弹簧的长度x成正比，即f= -kx。k是物质的弹性系数，它由材料的性质所决定，负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长（或压缩）的方向相反。为了证实这一定律，胡克还做了大量实验，制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。他还进一步把弹性应用于实际问题。在宣布弹性定律的同时还进行了简谐运动的最早分析，证明了弹簧振动是等时的。由此，他把弹簧应用于钟表制造，取得了巨大成功。

光学及其他方面的贡献

胡克还对光学问题进行过研究，也取得了杰出的成绩。胡克是光的波动学说的忠实支持者，他认为光的传播与水波的传播相似，并进一步提出了光波是横波的概念。他还研究过光的干涉现象。他观察和研究了肥皂水形成的薄膜和云母片的颜色，发现它们的颜色跟薄膜的厚度和云母的厚度有关，他说“当光落在一个透明薄膜上时，薄膜的前后两表面都要发生反射，从而共同产生薄膜颜色的效应”。

1665年，胡克发表了《显微图集》一书，这是在他全部成就中最重要的一部著作，也是欧洲17世纪最主要的科学文献之一。他开始应用显微镜于生物研究，他将蜜蜂的刺、苍蝇的脚、鸟的羽毛、鱼鳞片以及跳蚤、蜘蛛、草麻等，用显微镜详细地予以考察比较。他观察到软木塞等物品的结缔组织，并使用“细孔”和“细胞”来说明，“细胞”（“cell”）一词从此被生物界直接采用。胡克的这一发现，引起了人们对细胞学的研究。现在知道，一切生物都是由无数的细胞所组成的。胡克对细胞学的发展作出了极大的贡献。

胡克通过皇家学会还进行了许多有关化学燃烧理论、呼吸、地质、地震、海洋等方面的研究。他认为燃烧和人的呼吸相似。缺乏空气，灯会熄灭；用风箱将新鲜空气有规则地注入开有小孔的狗的肺部，还能使小狗的心脏维持跳动一个多小时，说明呼吸的作用是给动物供给新鲜空气。胡克在《地震讲义》和《关于地面经常发现贝壳和共它海栖动物残骸的原因》等论著中，强烈反对圣经中的神创论。他提出了地貌变化的思想，并且认为由于地貌变化引起了生物的变化，化石则是古动物的残骸，是地球演变史中的“纪念碑”，人们可以根据这些化石，认识地球的历史。胡克在进化论出现以前提出这些观点是可贵的。

卓越的仪器制造家

胡克在仪器的制造和改进方面的特长，早在其作为玻意耳的助手时就显露出来。他协助玻意耳三次改进了真空泵。第三次改进后的抽气机已具有现代真空泵的雏形，其动力是靠司泵人用脚踏滑轮两边活塞上的蹬板来提供的。利用这一设备，玻意耳和胡克完成了气体的玻意耳定律实验。胡克改进的仪器有复式显微镜和用指针读数的轮式气压计等。他还建议用液体的凝固点及膨胀或收缩程度来作为温标刻度的根据。胡克曾经设计过一架大型的“气候钟”，用以测量和记录风力、风向、温度、压强、和湿度、降雨量等。在望远镜上他增加了目镜的叉丝、调节螺旋和光阑等。他在实验方面的创造性才能，对皇家学会初期开展的实验为基础的研究做出了巨大的贡献，被称为"皇家学会的台柱"。由于胡克和玻意耳对皇家学会起着积极的作用，因而人们称颂他们：“如果说玻意耳是皇家学会幕后的灵魂，那么胡克提供学会的就是双眼和双手了。”

科学研究上的缺憾

胡克热爱科学事业，并为此奉献了一生。他研究的面十分广泛，如建筑、化石、气象等，他都有所涉猎和贡献。但作为科学家的素养，胡克还缺少熟练雄厚的数学与逻辑推理功力作为进行研究和思维的武器，这样便不容易从理论和实践的结合上透彻地分析与解决问题。这也是胡克与牛顿、惠更斯相比的逊色之处。

Answer 2

细胞的发现得益于光学显微镜的研制和发展。第一台显微镜是荷
兰眼镜商詹森(Hans Janssen)在1604年发明的。

1665年，英国的物理学家罗伯特·胡克(Robert Hooke, 1635～1703)
用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小
室，状如蜂窝，称为“cella”，这是人类第一次发现细胞，不过，胡
克发现的只是死的细胞壁。胡克的发现对细胞学的建立和发展具有开
创性的意义，其后，生物学家就用“cell”一词来描述生物体的基本结
构。
胡克将他对各种物体的观察结果汇集成册，编写出版了《显微图
集》一书，其中收集的就有著名的软木切片细胞图。

Answer 3

1665年
罗伯特·胡克（Robert Hooke，1635—1703）是英国著名的物理学家、生物学家。

胡克于1635年7月18日出生于英格兰怀特岛弗雷什沃特村的一个牧师家庭。幼年时他常常头痛，经常辍学。小时候，他喜欢摆弄钟表和机械玩具，练就了一双巧手。1648年，胡克的父亲去世，威斯敏斯特中学校长巴斯比收留了他。在那里他学习拉丁文、希腊文、希伯来文和数学，同时学习演奏风琴。1653年，胡克从威斯敏斯特中学毕业后移居牛津，当上基督教堂的合唱队员。

1655年，胡克成为威利斯的助手，后为玻意耳的助手。1660年牛津学术团体迁往伦敦，1662年正式命名为英国皇家学会，胡克被任命为该学会的实验管理员。1663年，他获牛津大学文学硕士学位，并被选为英国皇家学会会员。1664年，他任格雷沙姆学院力学讲师，并任英国皇家学会珍宝馆馆长。1665年他担任格雷沙姆学院几何学教授。1666年，伦敦大火后，他担任监督伦敦重建的测量员。1677—1683年他任英国皇家学会秘书。

玻意耳、马略特定律的发现者之一玻意耳曾是胡克的雇主。胡克对玻意耳研究用的空气泵进行了改进，这样玻意耳才得以成功。1662年玻意耳发表的关于空气压力的玻意耳定律中凝集着胡克的智慧。

1658年，胡克提出可以用弹力代替重力使物体振动，即在平衡轮的轴上安一个弹簧，可以代替重力驱动摆轮，这是现代钟表设计的基本原理。根据这个原理制造的确定经度的航海时针到18世纪才出现。1660年，胡克为此申请了专利，但后来又撤回申请。

1662年，胡克担任英国皇家学会的实验管理员，使他的聪明才智充分展示出来。他要为每周的会议提供3～4个有重要意义的实验，同时，还必须随时对会员们提出的想法作出实验验证。

1665年，罗伯特·胡克根据一会员提供的资料设计了结构相当复杂的显微镜。有一次，他切了一块软木薄片，放在自己制造的显微镜下观察，发现软木片是由很多小室构成的，各个小室之间都有壁隔开，像蜂房似的。胡克给这样的小室取名为“细胞”。其实软木是由死细胞构成的，只是细胞壁，没有原生质。

胡克又通过对大量矿物、植物、动物的显微观察，1665年，出版了《显微图集》，向人们提供了许多鲜为人知的显微图画信息，它涉及化学、物理、地质和生物克还提出，热是物质粒子机械运动的结果，一切物质受热均膨胀，空气是由距离较大、相互分开的粒子构成，这些结果都被后人一一证实。胡克发明了轮形气压计，这是一种由绕轴旋转的指针记录压力的仪器。另外他制造的气候钟能将气压、温度、降雨量、湿度和风速记录在同一个旋转的记纹鼓上，由此有人称他是科学气象学的奠基人。

1666年，伦敦发生大火，烧掉了许多建筑，胡克提出按矩形格式重建伦敦。这一方案虽然未被采纳，但得到了伦敦市元老会的赏识，被任命为三个负责重建伦敦的测量员之一。当上测量员以后的10年，是胡克科学创造的高峰。在这段时间里，他不仅出色地完成了测量员的工作，而且科学研究硕果累累。1679年，胡克继《显微图集》后另一重要的著作问世，它是胡克在17世纪70年代出版的一组6本系列著作的合订本，取名《卡特勒演讲集》。

在“演讲集”中，至少有两个重要发现。其一是以胡克命名的弹性定律——胡克定律，即“有多大的伸长量，就有多大的力”，也就是说在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比；其二是他通过对简谐振动的研究提出“使物体运动的力的量与它所获得的速度的平方成正比例。”

在“演讲集”中，胡克通过对事物的观察，提出了关于力学的三个基本假定。第一，一切天体都具有倾向其中等多个领域。该书是第一本关于显微图画的专著，也是17世纪自然科学领域中的重要文献之一。胡克在书中指出，显微镜在生物学研究中将大有用武之地。

胡克是一位技术精湛的实验员，除了改进空气泵和钟表结构外，他还制造了显微镜和改进了望远镜，人们称胡克是17世纪最伟大的科学仪器发明家和设计者。另外他对天文学的贡献也特别富有价值，胡克首先在望远镜上安装了十字标线瞄准器、可变光栅以及可直接读出望远镜方位的调节旋钮。他是第一个制造格雷果反射望远镜的人，用这台望远镜，1664年，他发现了猎户星座的第五星，第一个提出木星绕轴旋转。他还对火星进行过详细观察并进行描述，这一成果在19世纪被用作确定火星旋转速度的依据，肯定了他在天文学方面的工作。

胡克在《显微图集》中还记录了他对光学的研究。他对云母、肥皂泡以及玻璃片间的空气层等薄且透明的膜中的色彩进行观察，发现颜色的变化呈周期性，随着薄膜厚度的增加，光谱出现重复。为了解释这个现象，他提出了光的波动学说。1672年，他又发现了衍射现象，并用光的波动学说进行解释。胡克是光的波动学说最早的倡导人之一。

胡克对热学和气象学作出过贡献。他曾与惠更斯一起断定在常压下冰的熔点和水的沸点是固定不变的，并建议以水的结冰温度为温度计的零度，即摄氏零度。胡心的吸引力或重力，这些天体不仅把它们自己的部分吸向中心，以使这些部分不至于从它们中飞离出去，而且还吸引着在它们活动范围内的其他天体，正如我们看到的地球那样。第二，一切天体在未受其他使其倾斜的作用力前保持直线运动不变，在受到这种力的作用后，运动将弯曲成圆形、椭圆形或其他更复杂的曲线。第三，离吸引力中心越近，吸引力越大。胡克的第二个假设具有革命性意义。因为在当时，连牛顿在内的很多学者认为圆周运动与直线运动一样是惯性运动。胡克的观点使他们不得不从另外一个角度看问题。胡克的第一和第三个假设是关于引力的假定。1679年，胡克在给牛顿的信中进一步指出，重力的改变与距离的平方成反比，从而为牛顿的万有引力定律的提出做出不容忽视的贡献。但因为胡克的数学分析能力有限，他的观点大多是凭其敏锐的洞察力靠直觉得出的，缺乏强有力的证明，所以有关力学的很多问题都由大科学家牛顿最终解决。

胡克除了在生物学、天文学、气象学、热学和力学方面有很大贡献外，还在地质学和结晶学方面有深入的研究。在胡克所处的时代，地质学是一个尚未充分开发的领域。胡克早在《显微图集》中曾收集了对大量矿物进行观察的描述，后来，他对地质方面的研究成果被收集在其遗著中《地震的演讲和讲座》。关于化石的起源问题，胡克指出，应该把“印有图形的石块”即化石分为两类：一类是有生物图形的化石；另一类是有非生物图形的化石。这两类化石的起源不同，不能一概而论，印有生物图形的化石是古生物的遗骸。在远离海洋的陆地上发现海洋生物化石，他认为是地球表面曾经发生过剧烈的隆起和变迁，使原来的海洋变成陆地。至于在化石中可以找到一些现今不存在的生物，他认为这是物种易变性的结果。胡克的这些观点虽然显得肤浅，但无疑体现了灾变论和进化论思想。他的这种灾变论和进化论的思想比居维叶和拉马克早了一百多年。胡克在对具有非生物图形的化石进行显微研究的过程中发现，晶体的多角体形状的形成有一定的规律。三年后，斯蒂诺（N．Steno）提出了晶体的界面角守恒定律。胡克的研究成果无疑是界面角守恒定律的先兆，所以他曾被称为结晶学的始祖。

胡克虽没有取得过很高的学历，没有显赫的地位，但在长期的实验研究中获得丰厚的回报，使我们更加清楚地认识到只要兢兢业业地工作，不论职业好坏，地位高低，均能取得优异成绩，三百六十行，行行出状元。

胡克的经历还提醒我们，知识是重要的，正是因为他的知识根基不深，使得他不能更加深入地研究，胡克在力学方面的工作充分地证明了这一点。但胡克对科学的贡献是巨大的，他不愧为一位伟大的物理学家和生物学家。

Answer 4

1665年,英国科学家胡克用自治显微镜发现了细胞(但只是木栓死细胞的细胞壁),只有1-几十微米.