“一切生命的核心问题都要到细胞中去寻找答案”，这是 20 世纪初美国动物学、遗传学领域的先驱威尔逊（Edmund Beecher Wilson）在 1925 年就生命科学发展的新趋势发表的总结观点。近100 年后，反思生命科学波澜壮阔的探索历史、回顾现代生命科学的发展过程并展望其光明的未来前景，我们才深深体会到这句话的深刻内涵和反映出的超前眼光。无论是动物、植物，还是真菌、细菌，无论是单细胞生物还是多细胞生物，每个新生命个体从诞生、成长、繁衍，到衰老、死亡，其所经历的一切都是由细胞承载的。细胞是全部生命活动规律的枢纽。

  细胞学说的建立对人类解放思想、摆脱宗教束缚有及其重要的作用。人们慢慢地认识到细胞遵循自然规律完成其生命活动，科学发展史上的这一里程碑是细胞学成熟的标志，也是细胞生物学的前身。

  在近代生命科学中，许多科学问题的解决有赖于集合细胞学、生物化学和遗传学的重要观点、方法、技术和成果。“一切生命的核心问题都要到细胞中去寻找答案”，在现代和可预见的未来，细胞生物学是解决生命科学有关问题的核心。细胞生物学是现代生命科学领域的三大基础主干学科之一，若要在包括大农学和医学等领域取得成果，掌握细胞生物学、遗传学、生物化学与分子生物学的理论、方法和思维，都是必不可少的。

  传统的细胞生物学主要从细胞形态结构入手，从显微和亚显微水平对细胞类型与组成、细胞器结构与功能、细胞分裂增殖及细胞信号转导方面做概括和总结，总体上较多地反映的是静态的细胞结构与生命活动规律。

  近些年来，随着单分子技术、超高分辨率显微技术及系统与合成生物学等相关研究手段的大量涌现，人们对细胞的认识进入更深入的分子机理解析层面和系统、动态、协调及人工生命创造的高级阶段。因此，我们应该在坚持和继承传统细胞生物学基础原理的基础上，拓展和升华细胞生物学的内涵。例如，基于冷冻电子显微术，人们对细胞内众多重要大分子复合物的结构可以进行了解析，勾勒出了这些大分子复合物介导重要生命活动的作用机制，为防治重大疾病或发展精准疗法提供了新途径。葡萄糖转运蛋白晶体结构的解析，就是一个突出的例子。再如，基于具超高分辨率的 GI-SIM 技术，人们首次直观地在活体状态下观察到了线粒体、内质网和溶酶体等细胞器之间复杂而奇妙的互作关系，为认识生命活动规律提供了新洞见。

  现代生命科学正以前所未有的深度和广度介入人类生活。细胞生物学在生命科学领域内与其他学科有着密切的相互联系，众多分子水平的研究成果只有回归到细胞和个体整体水平，才能显示其真正的生物学意义。细胞生物学也与农业、医学甚至化学和物理学相互交融，深刻影响这些学科的发展。这就要求我们一定要更认真仔细地选择和梳理现有知识体系，以更简洁、更精准但不损害现有学科体系的方式，呈现当前细胞生物学最基本的全貌，以期在给初学者介绍细胞生物学基础知识的同时，为其提供更好的学科发展趋势指引。

  生命起源于共同祖先，经过漫长的进化，演变出了细菌（绿色圈）、古细菌（红色圈）和真核生物（蓝色圈）。其中真核生物又可细分为动物界、植物界、真菌界和原生生物界（如蓝色圈内的虚线圈所示）。图中所示的生命分支基于不一样的物种中核糖体 RNA（rRNA）序列的比较而来

  基于这样的认识和理念及当前细胞生物学的发展现状，经过几年的思考和酝酿，我们组织了来自 10 所不一样的层次高校的教师组成编委会。本教材在保证教材内容综合性的同时，突出农林色彩和应用特色，举例中尽量使用农作物和家畜家禽方面的研究成果。基于当前国内同类教材较多反映动物细胞和医学研究成果的现状，本教材适当反映当前植物细胞生物学方面的重要发现和研究成果，在重要知识点上都编排了植物学研究内容。同时，为便于学习和拓宽学生视野，本教材采用二维码链接的方式提供了部分网络与电子素材，包括每个章节的布鲁姆教学目标习题及相关联的内容的例证、动画和视频等，从而有助于读者掌握学习的深度与广度。此外，我们还针对每个章节的内容和知识点，绘制了各章的知识脉络导图，方便相关知识的复习巩固。

  第Ⅰ篇是细胞概论与方法，共3章内容，包括第一章绪论、第二章细胞的特征与类型和第三章细胞生物学研究方法。

  第Ⅱ篇是细胞形态结构与功能，共 7章内容，包括第四章细胞膜与跨膜运输、第五章细胞质基质与内膜系统、第六章细胞能量转换— 线粒体与叶绿体、第七章细胞骨架、第八章核糖体、第九章细胞核及第十章细胞社会联系与胞外基质。

  第Ⅲ篇是细胞活动与机制调控，共 5 章内容，包括第十一章蛋白质分选及其转运机制、第十二章细胞信号转导、第十三章细胞分裂与增殖调控、第十四章细胞分化与干细胞及第十五章细胞衰老与死亡。

  第Ⅳ篇是细胞与环境互作及细胞工程，共 2 章内容，包括第十六章细胞与环境及第十七章细胞工程与组织重建。

  本书是四色教材，适合农林类院校，特色为新增了植物方面的细胞生物学内容，反映细胞生物学领域最新重要研究成果，涵盖当今细胞生物学领域主要理论与实践，内容丰富，实用性强。同时，以二维码链接的方式提供了包括视频、动画、彩图、文字等形式的拓展资源。

  （宽场）荧光显微镜：黑色背景或荧光同色的杂散光背景，特异性的蓝色、绿色、红色等荧光，有某些特定的程度的光晕，若使用LP发射滤光片或者双通滤光片组，可能同时有多种荧光色。堆叠可形成多种荧光色。

  （激光）共聚焦扫描显微镜：和荧光显微镜类似的图片，得益于Z轴分辨率提升，可以很好地抑制背景荧光，成像背景更黑更纯净，荧光不会有光晕，可以拍得比较清晰锐利。用不好的话效果可能只比宽场荧光好一点，堆叠可形成多色荧光。

  电镜：太泛，没法说。如果只是传统透射电子显微镜，黑白成像，没有立体感，跟显微镜明场差不多意思，只是看的东西更小。

  明场，用于观察细胞的生长密度、状态等，通过对样品染色给予反差，细胞颜色为染色颜色，如无染色，背景为（灰）白色、细胞为灰色；

  相差，常用于活细胞的形态观察，细胞边缘有白色光环（光晕），背景为灰黑色；

  DIC，中文称为微分干涉差，边缘无光晕，细胞与背景颜色相近，拥有非常良好的3D显示特点，用于观察细胞的形态结构、生长状态、密度等；

  荧光，用于观察特定染色或标记的组织、细胞、亚细胞结构，成像颜色为单彩色或单彩色合并的多彩色。

  等价类划分法是软件测试方法里最基础，也是最重要的一项黑盒测试技术；细胞汇合度，在生物细胞实验中是最普遍,也是最重要的一部分。本文将探究运用等价类划分法来测试细胞智能监控助手-赛乐微细胞汇合度的算法识别效果。

  将所有的输入域，划分为若干个子集，从每个子集中选取少量的有代表性的数据作为测试用例。可划分为两种等价类：有效等价类和无效等价类。

  根据等价类划分法，划分出有效等价类和无效等价类，并且结合边界值分析法，从中选取少量有代表性的数据，生成测试用例。

  细胞汇合度用算法识别，不同的参数阈值，得到的结果往往大不相同。要想得到更好的识别效果，就需要将阈值设在规定的参数范围内。

  根据等价类划分法，灰度值输入无效等价类，得到的细胞汇合度识别效果，我们大家可以看到红色圆圈起来的位置，没有识别出细胞，效果不太好。

  根据等价类划分法，灰度值输入有效等价类，得到的细胞汇合度识别效果，能看出明显差别：图2未识别的位置，图3能够清晰的识别出来，细胞识别的效果很好。

  通过上述两张图片比较，我们得知：有效等价类能获得很好的细胞汇合度识别效果，而无效等价类得到的汇合度识别效果会比较差。这说明，利用等价类划分法能够准确去测试验证细胞汇合度算法识别效果，这也从侧面验证了等价类划分法是一种重要的，常用的黑盒测试方法。

  赛乐微适用于细胞划痕、汇合度识别、类器官培养监测、肿瘤球增殖监测、胚胎干细胞生长监测等大多数细胞生长研究。

  关于我们智能监控助手赛乐微等一系列产品，帮助人们以前所未有的视角观察微观世界，突破极限，见所未见。