科学与技术不是截然分开的，而是你中有我，我中有你，相辅相成。科学问题的回答需要技术进步的帮助，而技术的发展在解决科学问题的同时又会提出新的科学问题。
比如获得年诺贝尔化学奖的冷冻电子显微镜技术和年诺贝尔化学奖的基因编辑技术CRISPR/Cas，分别在细微的蛋白质三维结构解析和人为改变生命的遗传密码DNA两个方面产生了巨大的推动作用，当然这些技术的影响只是刚刚开始显现，它们对我们认识生命、人类健康和疾病的帮助也许还需要一段时间，但这种改变必将是深刻的和里程碑式的。
在科学史上，光学显微镜和X射线在开始被发明出来的时候，和冷冻电子显微镜技术及基因编辑技术在当下的状况也差不多。
但是，多年来光学显微镜和X射线对生命科学和医学的影响已经深入到方方面面，无数的发明创造和新技术新方法是在它们的基础上被开发出来的。
年，英国物理学家罗伯特·胡克（RobertHooke）发表了显微图谱（Micrographia）一书，书中他描述了用显微镜看到的类似蜂窝的软木细小结构，并称它们为细胞（cells）。
年，安东尼·范·列文虎克（AntonievanLeeuwenhoek）首次改进了显微镜使其放大倍数达到了x，他用这样的显微镜观察了血液、酵母和昆虫等，第一次看到了活的细胞和细菌。
到了19世纪，随着纺织工业和印染技术的大发展，生物学家从中受到启发，开始用各种各样的染色剂对生物组织进行染色，而后再在显微镜下观察。由于不同的生物成分对染色剂的亲和力不同，这样不同的组织细胞结构由于着色的差异就被区分开了。
例如德国解剖学家HeinrichWilhelmGottfriedvonWaldeyer-Hartz在年利用苏木素（hematoxylin）染色将细胞核和其它细胞结构区分开了（图1），并且创造了染色体（chromosome，年）和神经元（neuron，年）2个术语。丹麦细菌学家HansChristianGram在年利用革兰染色将细菌区分为革兰阳性菌和革兰阴性菌两大类，这大大加快了年前后细菌学的大发展，使得这个时期成为了细菌学的黄金时代，出现了路易斯·巴斯德（LouisPasteur，-）和罗伯特·科赫（RobertKoch，-）等细菌学大师，确定了许多严重威胁人类生命的致病微生物如结核杆菌、霍乱弧菌等。
图1.苏木素染色后的细胞核呈现为蓝紫色球状物
对于植物和动物细胞这些真核细胞来说，显微镜下一个显著的细胞内结构就是细胞核。苏格兰植物学家RobertBrown于年观察兰科植物的授精机制时，注意到了细胞内的一个结构的存在，尽管他不是第一个观察到这种结构的人，但是他创造了细胞核（nucleus）这个词来命名这种结构。他另一个更有名的发现是物理学中的布朗运动。
细胞在非分裂状态下是拥有一个完整的细胞核的，细胞核中的主要成分是染色质（chromatin，由EdouardVanBeneden命名），但是当细胞处于分裂状态时，细胞核将消失，随之出现一些大“X”样的结构就是染色体（图2）。
图2.显微镜下一个人类男性的23对染色体
在十九世纪的后半叶，科学家们（主要是德国的动物学家和植物学家）观察到了2种细胞分裂的形式：德国生物学家WaltherFlemming和EduardStrasburger发现的有丝分裂，分裂之后的后代细胞和母细胞拥有相同的染色体数目；德国生物学家OscarHertwig（年，海胆卵）和比利时生物学家EdouardVanBeneden（年，蛔虫卵）观察到的减数分裂，分裂之后的后代细胞拥有母细胞一半的染色体数目，形成配子细胞（精子和卵细胞）。
虽然这一时期，在显微镜下观察到的动物和植物细胞的2种分裂（有丝分裂和减数分裂）的证据越来越多，但是由于对孟德尔论文（年）的忽视，这些学者并没有意识到细胞分裂和遗传的关系，只有德国的生物学家FriedrichLeopoldAugustWeismann在年描述了减数分裂对生殖和遗传的意义，即只有生殖细胞的染色体数目减半这样它们融合形成的受精卵的染色体数目才能和它们的父母一致，否则一代一代的染色体数目将会增倍。
他据此提出了种质学说（Germplasmtheory），即多细胞生物由包含和传递遗传信息的生殖细胞和执行普通躯体功能的体细胞组成，遗传信息仅通过生殖细胞传递，而体细胞的任何表现都不会对生殖细胞产生影响进而传递给后代。他为了证明这个结论，将成年老鼠的尾巴切掉之后观察它们的后代的尾巴的情况，发现这些被切掉尾巴的老鼠所生育的后代老鼠的尾巴都还在甚至也没有变短。
到了年，随着孟德尔的遗传定律被重新发现并迅速传播到世界各地，将细胞分裂中的染色体和孟德尔假定的单位因子（即基因）联系起来的思想逐渐产生。仅仅2年后即年美国科学家WalterStanboroughSutton就发表论文将减数分裂中染色体的行为和孟德尔提出的基因的分离定律联系了起来，几乎同时，德国生物学家TheodorHeinrichBoveri也提出了遗传的染色体理论。孟德尔的基因和染色体的所作所为简直太像了：基因和染色体都是成对出现，在形成生殖细胞的时候这些成对的基因和染色体又会彼此分离进入到不同的生殖细胞中。
孟德尔的论文发表近35年后，虚无缥缈的抽象的单位因子（基因）居然找到了实实在在的物体和它对应！但是很多人还是不太相信所谓的遗传信息会藏在这一条条染色体上，后来一位用果蝇做实验的遗传学家终于让染色体是遗传物质的载体这个结论成为了大家的共识。
齐光照
本文编辑：佚名
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