雷文霍克(Antony van Leeuwenhoek)为一位店主,他有最优良的製造透镜技术及最敏锐的观察力。他甚至观察过一个细菌个体---因细菌个体十分小,所以往后两世纪中不曾再被人观察到!此时期的研究工作主要着重于进行探索,而非对事物作解释。直到简单型显微镜的限制被突破时,早期的显微镜观察家不只观察细胞的构造,亦尝试着解释所观察的事物。
1820年,显微镜镜片的改良,得以更仔细地观察细胞。植物学家布朗(Robert Brown)在他观察的每一个植物细胞内均看到一个球状构造,他称此构造为「核(nucleus)」。
1839 年动物学家许宛(Theodor Schwann)报导动物组织中亦有细胞存在,而后他开始与许来登(Matthias Schleiden)一起研究,许来登是一位植物学家,他认为所有植物组织内均含有细胞,且由核主宰细胞的生殖作用。这两位研究者均认为每一个活细胞均有独立生存的潜能----换句话说,即缺少其他细胞时亦能生存。
许旺对这些新的观察所提出的看法,即是细胞学说(cell theory)最早的两个原理:
1.所有的生物均由一个或一个以上的细胞所组成。细胞是所有生物体基本的生命单位。
此外还有一个疑问:细胞来自何处?
十年后,生理学家菲可(Rudolf Virchow)完成对细胞生长及生殖(分裂成两个新细胞)的研究。
他得到以下的结论,此为细胞学说的第二个原理:
2.所有细胞均来自已存在的细胞。
细胞不但是生物体最小的生命单位,生命的延续也直接来自单独细胞的分裂及生长。在每一个微小细胞中,继续不断的活动中隐约暗示着生物的各个组织层次。