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·Chapter Ⅵ Plasm·
原形质既是一切生活现象的本原，赫胥黎至于称他为“生命之物理的基础”，有这样的非常重要性……我们在种种地方，费了许多事，才能把原形质考究到我们力所能及的地步，把他从那些“原形质产物”分离开来。
1898年，八位科学家在剑桥大学合影，左四为海克尔
（原形质是普遍的生活物质）“原形质”（plasm）这个名词，就其最广的意义，是生质或是构成“生命现象之物质的基础”的一切物体之总称。这种物质通称作“原始形质”（protoplasm）。但是这个在历史上很重要的旧名称，因为用法各异，意义也就经了无数的变迁，现在还是用作狭义的好。况且近来关于这“原始形质”的研究，很是发达，创立了许多新名字，都是就这plasm上加个形容的语头造出来的。像那“成形原形质”（metaplasm）、“原始原形质”（arehiplasm）等等，都是“原形质”这个一般的概念之特异的，或是一般物质之特别的变化。
1846年，植物学家由过·摩尔（Hugo Mohl）首创“原始形质”这个名词，用以称那寻常植物细胞内容的一部分，即是施来敦称作“细胞黏体”（cellmucus）的那种黏质，这种原质是藏在细胞壁的内侧，往往在细胞所含液体里呈各样网状或骨骼状，并且发特性的运动。摩尔把这重要的壁层（植物细胞的第一要素）名为“原生皮”，又因为这壁层的质料和细胞之别的部分有化学上的区别，就把他叫作“原始形质”，这意义就是“有机体之最初的结构”。不过有件事要注意，创这名词的摩尔，是把他解作纯粹化学的意义，并非像海尔特维希和其他近代细胞学家，含着形态学上的意味。我是想要保存“原始形质”————或是简称“原形质”————的这个起初的化学上意义。马克斯·修尔财（Max Schultze）也取这个意义，他在1860年，指出这原形质广布一切生活细胞里，并且有绝大的意味，他这学说把“细胞说”加了个重要的改革，要知详细，等我随后再讲。
（原形质之化学的和形态学的定义）原始形质之化学的观念和形态学的观念混在一起，这件事于近代的生物学大有妨害，引起了许多的纷扰。这大概都是由于没有把“细胞”的两大要素分析清楚的缘故，就是不明白细胞体和细胞核之解剖上的区别。细胞里面的核（caryon），是个固体的，定形的，并且有形态学上的特殊构造，那外面柔软的部分，就是我们现在所谓细胞体（celleus或cytosoma）是个无定形的，只能从化学上去断定的原始形质。近来才研究出来，这核的化学上组织和那细胞体的化学上组织，是很相近的。我们当然可以把“细胞核原形质”和“细胞体原形质”合在一起，总称做原形质。活有机体里其余的一切物质，都是“活动原形质”的产物。
原形质既是一切生活现象的本原，赫胥黎（Huxley）至于称他为“生命之物理的基础”，有这样的非常重要性，所以我们必须要了解他的一切性质，尤其要了解他那化学上的性质。然而这原形质在大多数有机细胞里都是与他的各种产物紧紧结合在一起，纯粹游离的很稀少，一星星都得不着，因此要想研究他的化学上性质，似乎很不容易的。所以我们大抵都只得靠那不完全的、不明了的显微镜研究和“显微化学”研究所得的结果。
（原形质之物理的性质： 黏状）我们在种种地方，费了许多事，才能把原形质考究到我们力所能及的地步，把他从那些“原形质产物”分离开来。这原形质现个无色黏质的模样，他的物理上的特性，就是他那特有的浓厚和胶固。物理学家把无机物分做三个状态，就是固体、液体和气体。活动的生“原始形质”，照这严密的物理上意味说来，既不能算液体，又不能算固体。他是介乎两者之间，只好说是黏体，他那样子好似冷了的冻子或是胶的溶液。胶无论怎样总是介乎固体液体之间，原始形质也正是这样的。他这柔软的原因，是内里含得有水分，这水的分量，大概都是当他容量与重量的一半。这水是分布于各原形质微分子（就是生质之极微分子）之间，也就像水在盐的结晶里那样，然而这中间却有个重要的区别，就是水在原形质里，分量上大有等差。原形质里的吸收力，和那在生活作用上极关重要的“原形质微分子之可动性”，都是靠这个的。然而这吸收力随原形质的种类各有一定的限度，生原形质在水里是不溶解的，并且绝对不容定量以外的水渗透进去。
（原形质之化学的性质）生质之化学的研究，是“生物化学”之最重要的，最有趣味的部分，却也是最难的，最暧昧的部分。虽是19世纪的后半期里，许多极有才能的生理学家、化学家，行过无数次细密的研究考验，然而这个生物学上的根本问题，离圆满的解决还是很远的。这一半是由于难得有游离的纯粹生原形质供化学的分析，一半是由于那些一偏的做法所引起来的许多谬误，尤甚的就是那些因为原形质之化学的特质和形态学上特质混乱不分所引起来的谬误。许多著名的化学家和生理学家，动物学家和植物学家，意见分歧，互相反驳，就是由于这个缘故。我既不能把关于这个题目的那些广泛的、详细的并且互相非难的学说，在这里一一列举出来，只得把我自从1859年以来，读书研究所得的结论，略略说个大概罢。
（原形质之化学上的概念）我们首先要理解清楚，原始形质————取他最普通的意义————是个化合的实质，绝不是各种实质的混合物，也绝不是很少的固体和很多的液体之混合物。奥斯卡·海尔特维希以为生质是几种化学上元素的混合物，依我的见解，他这种意见是断乎要不得的，因为化学上所谓“混合”，是把各种气体以及粉末状的实质，混在一起，完全各不相干，不生什么变化的，这种性质实在是原始形质的组织里所无的。我们说到生质或是原始形质，这句话里并没有包含这种意思，说这个实质，在每个特殊的情形里，不能有特异的构造。现在许多生物学家，依然还把原始形质认为一个各种实质的混合物，这种谬误大概都是由于化学上观念和形态学上观念的混乱，由于把原形质的某种构造上的形状，误认为细胞体里生活作用的原产物，不晓得这实在是他的副产物。
（原形质之化学的分析）首创“原始形质”这个名词的那些旧生物学家，把他详细研究过一番，都认这个生质是属于蛋白质类的。这一类窒素炭化物的许多特性，像那对于酸类和盐基的作用，对于某种盐类的颜色反应，和其分解的产物，都是一切原形质里所有的，也都是一切蛋白质里所有的。这是和“定量分析”的结果一致的。各种原形质的物质，论其细微的地方，纵然是有种种的不同，然而总和别种蛋白质一样，都是由五种“机原元素”（organogenetic elements）化合出来的，说其分量就是炭素51%~54%，酸素21%~23%，窒素15%~17%，水素6%~7%，硫黄1%~2%。然而这五种元素的原子在蛋白质里的结合法，其分子的聚合法，还有许多不同的样子。所以要论这原形质的实质之化学上性质，我们不能不先把他所属的那蛋白质类研究一番。
（蛋白质）化学上统称做“蛋白质”的这些炭化物，是一切物体中之最显著的，不幸却又是一切物体中之最暧昧的。要把他详密研究，有许多非常的困难处，无论研究何种化合物，再没有难似这个的。看那包着鸡蛋黄的透明黏质，下锅一烹煮就变成白色不透明的固体，人人都知道寻常蛋白质的样子。然而我们从鸟类、爬虫类的蛋里很容易采取的，这种样子的蛋白质，不过是动植物里无数种蛋白质中之一种。许多化学家要想明白了解这种暧昧难明的蛋白化合物之化学上的构造，直到现在，都还是空费气力。化学上纯粹像结晶体似的蛋白质，是很难得的。大概都是个胶状的或是未结晶的冻子状的块子，对于渗漏作用的抵抗力比结晶体还强得多。然而我们虽是还没有能深知蛋白质的微分子构造，那些化学家的钻研考究，却也生了些效果，于我们很是有益。我们第一层已经晓得蛋白质微分子构造的大概了。
（蛋白质的微分子）微分子就是物体分到不伤化学上性质为止的最小的同类分子。所以每种化合物的微分子，都是两个以上异种原子构成的。各种化合物里，原子的数越多，分子的量越重。微分子和其成分原子中间的空隙，是装满了不可秤量的弹力极大的“以太”。因为虽是极大的微分子，也只占极小的空间，无论怎样好的显微镜也看他不出，所以关于他的组合，我们所有的那许多观念，都只是靠那普通的物理学上学说，和特别的化学上假说。然而近世研究化合物微分子构造的“立体化学”（stereochemistry）不仅算是“自然哲学”之绝正当的一部分，并且对于化合时各元素之相互爱力和原子之看不见的运动，都有极重要的说明。并且因为有了这“立体化学”，微分子之相对的大小，和其中所含原子的数目，也都可以大略计算得出来。虽然如此，那蛋白质的却极难计算，就是他那构造上的形状，也还是很不明了的。不过科学却也已经研究到一个大概，略如下列的三条：
（一） 蛋白质微分子是异常之大，所以其分子的重量也是很大的（比所有一切化合物里的都重些）。
（二） 组成蛋白质的原子，数是很多的（恐怕总在一千以上）。
（三） 蛋白质微分子里原子配合的状态是很复杂错综的，并且又很不安定的，极容易变化。
近世化学认为一切蛋白类所共有的这几种性质，一切原形质也都是一样，况且生活物质的新陈代谢，使得原子变换不绝，那实在就更加一层的相像了。据佛兰兹·回夫迈斯特尔和其余学者的意见，这是起于发酵或是酵素的构成，就是起于胶状构造的接触作用。维尔佛尔浓依据生理学上的根由，把这种原形质微分子取了个名称，叫他做“生元”。
（原形质之基本的构造）我们既由比较解剖学深明各种器官的意义和性质，又由比较组织学洞见细胞的意义和性质，自然要想照样也去钻研细胞之主要的主动的组织者，原形质之基本构造之秘奥了。近世细胞学之改良的方法，和这细胞学由“显微镜用切片器”（microtome），由“显微镜化学”（micro-chemistry）及其精微的染色法等所得来的大进步，促起近30年里许多研究家，去研究原始有机体之极精微的构造上形状，就依据这个基础，去建立那关于原形质根本构造的假说。据我的意见，这许多学说见解，要是去说明纯粹原形质之精微的构造，却有个很大的缺点，因为这许多学说所论的那些由显微镜上看得出的构造，不属于化学体的原形质，而属于细胞体，这细胞体之主要的主动的组织者，实在就是原形质。这许多由显微镜上看得出的构造，不是生命的原因，而是生命的结果。这种构造，原来都是那本来同类的无组织的原形质，几百万年以来，所经无数分化之“系统发生的”产物。所以我把这许多“原形质的构造”（蜂窝状的、纤维状的、细粒状的）都不视为原来的最初的，而视为后天的副从的。依这些构造影响于原形质本身，他就该称作“后形质”，就是个分化了的原形质，由“生命程序”自家去变化的。至于那真正的原始形质，就是那黏体的起初在化学上没有分别的实质，据我看起来，是不能有一点解剖学上构造的。等讲到“摩内拉”的时候，就晓得这“无器官有机体”之极简单的标本还确乎存在呢。
（原形质和后形质）大概拿来当作有机体里主动生质去考验的，多半都是“后形质”，就是那第二道的原形质，他的那本来的同种实质，经了几百万年间种族上的变化，才得着一定的构造。对这变化过的原形质，还有那本来很简单的原始原形质，这变化过的原形质，是由那简单的原形质之变革而生的。狭义的“原始形质”这个名称，加到这无组织的本来同类的原形质上去，很是恰当的，然而这个名词，现在差不多已经弄得没有一定的意义，大家任意乱用，所以倒是叫他做“初原形质”（archiplasm）还好些。这“初原形质”，在许多（但不是一切）摩内拉的身体里，和克罗马塞亚细菌的一部分里，以及“原始阿米巴”（protamba）、“原生物”（protogenes）的里面还存的有，其次在许多原生动物和组织细胞里也还可发见。然而在原生动物和组织细胞里，已经有了那内里的“核原形质”和外面的“细胞体原形质”之化学上的分化了。要把这种幼小的细胞，用极好的显微镜，辅以近世的染色法，去考验他的形状，但见他的原始形质全然是同类的，并没有什么构造，就到至极之处，也不过只见里面有极小的细粒森然排列，这总一定是由新陈代谢而来的，这种样子在根足类里，尤其是在“阿米巴”（amba）里，以及“他拉摩佛阿来”（thalamophora）和“密塞陀座恩”（mycetozoa）里是很容易见着的。又有种很大的“阿米巴”，从他那单细胞的身体上，突出几只能动的脚，这裸露细胞体上突出来的平扁的脚，其形状、大小、地位，是常常变更的。要是把他杀死，用最精的染色法去考验他，绝看不出里面有一点什么构造，就连“密塞陀座恩”和许多别种根足类的“假足”，也都是这样的。况且那液体原始形质的徐徐流动，可见得这里面绝不会有什么细微固定要素的结合了。在那些“阿米巴”和“密塞陀座恩”里，透明的、坚固的、不成粒的外皮部（hyaloplasm），和那不透明的、柔软的、成粒的内髓部（polioplasm）多少有些分别,这就尤其明了了，因为这两部既都是粒体，互相混合，没有截然的界限，这里面就不会有一定不易的构造上形状了。
要把“摩内拉”之极简单的生活程序和高度分化原生物（硅藻、带藻类、放射形虫、滴虫）的生活程序两下比较，其间生物学上的距离，看来是很大的，再要和那身体里有几百万细胞为各种组织各种器官共同动作的“有高等器官的后生植物”“后生动物”等组织体比较，当然差得更远了。
（后形质的构造）大多数的细胞————无论原生物之独立自营的细胞，或是组织体之组织细胞————其原形质里，多少总看得出来一点一定不易的细微的构造。这种构造我们总把他认为生活程序之系统发生学上的副次的产物，把这分化过的原形质叫作后形质。对于这后形质在显微镜下所呈的形状，大家的见解很分歧的，因此引起了许多的争论。这里面，大半都是因为想要在这些第二道的原形质构造里，发见生活运动之第一原因，就是细胞之真正“原始器官子”（elementary organella）。最重要的各种学说，就是原形质的泡沫状构造、骨骼状构造、线纬状构造、粒状构造等说。所有这许多构造学说，都一般的适用于原形质，对于他那两个主要形态，就是细胞核的核质和细胞体的细胞质，尤为适用。
（泡沫状构造）这许多要在生活物质里发见个一定的构造之企图里，泡沫状构造（又叫作蜂窝状构造）说近来最为时兴。海德尔堡（Heidelberg）的毕茨奇利尤其热心，根据他许多年的研究实验，极力要在这泡沫状构造说上建立他的原形质学说。在今日那想要寻个微细的原形质构造，去做说明生理机能之主要的解剖学上基础的许多企图里，这泡沫说极其盛行。然而有一件要注意，就是往往有极不相同的现象混在这个名称之下，生活物质里由摄取水分生起的粗糙泡沫，和眼看不见的臆说上的分子构造，尤其容易相混。这两个现象一定要和那用显微镜看得出的，细微的原形质构造分别开来，但是这二者中间的限界，却很难定的。
据我的意见，亚尔特曼（Altmann）之看得见的细粒，和佛理明格（Flemming）之线纬，佛罗曼（Frommann）之骨骼，毕茨奇利之蜂窝一样，都并非原始的构造，不过是原形质分化的副产物罢了。
自从1859年达尔文提出遗传问题，做了一般生物学的个根本问题，就生出来许多种假说和学说。这许多假说学说，毕竟都是要把遗传归之于胚种细胞所含原形质之分子状态的，因为传两亲之性质于子孙的，不外是母的卵细胞和父的精虫细胞之胚种原形质。所以近来对于受胎和遗传的研究，经了许多观察实验，进步很大，这... -->>
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