生命开始于一个细胞。第一个细胞一分为二，二又分为四，以此类推，仅仅到第47次加倍以后，你就有了1亿亿（10000000000000000）个细胞，并作好了最终形成一个人的准备。从卵子受精的那一刻起，一直到你离开人世，为了维持和保护你，这些细胞中的每一个都完全知道自己的职责。
对于你的细胞来说，你无任何秘密可言，它们对于你的了解，远远超过你对自己的了解。每一个细胞都带有一整套基因密码——你身体的指令手册，因此它不仅知道怎样做自己的工作，而且对于你体内的其他任何一项工作，它都了如指掌。在你的一生中，你永远没有必要提醒任何一个细胞，要它随时注意其腺嘌呤核苷三磷酸盐的情况，或是找到存放不期然间出现的多余叶酸的地方。它将会为你做这样的一些事，以及几百万件别的事。
每个细胞都是自然界的一个奇迹。即便是最简单的细胞，其构造的精巧程度也是人类的智慧所永远也无法企及的。举个例子，即便是制造一个基本的酵母细胞，你所需要的零部件就和一架波音777喷气式飞机的一样多，而且还必须在直径仅有5微米的球体内将它们组装起来，然后你还得以某种方式驱使那个球体进行繁殖。
但是，与人体细胞比起来，无论其多样性还是其复杂性，酵母细胞简直不值一提。但是，酵母细胞有着复杂的互动性，因此更有意思。
你的细胞是一个有着1亿亿个公民的国度，每一个公民都以某种特有的方式全心全意地为你的整体利益服务。它们为了你什么都干，它们让你感觉快乐，产生思想。它们使得你能够站立、伸懒腰和蹦蹦跳跳。当你吃东西的时候，它们摄取养分，供给能量，排除废物——干所有你在高中生物学中所了解到的事情，而且它们还不忘记先使你有一种饥饿感，并使你在就餐后产生舒适的感觉，以后就不会再忘记吃东西。它们使你的头发生长，耳朵产生耳垢，大脑悄无声息地运转。它们管理你身上的每一个角落：当你受到威胁时，它们会挺身而出保护你。它们会毫不犹豫地为你而献身——每天有多达数十亿个细胞在这么做：可是终其一生你从未向它们中的任何一个表达过谢意。因此，现在就让我们肃立片刻，向它们表示我们的敬佩与赞赏之意。
细胞是怎样完成它们所做的一切——它们怎样储存脂肪，怎样制造胰岛素，怎样参与维持和你这样复杂的实体所必需的其他活动，我们也许了解一点点——但仅仅是一点点。你的身体内活跃着至少20万种不同类型的蛋白质。可是到目前为止，我们对它们的了解不超过2％。（有人将这一数字调高到50％左右。显然，这取决于你如何界定“了解”这个词的含义。）
细胞世界所发生的令人惊讶的事总是层出不穷。在大自然中，一氧化二氮是一种极为可怕的有毒气体，它是造成空气污染的罪魁之一。20世纪80年代中，科学家们发现人类细胞中不断产生这种气体的时候，自然感到有点儿吃惊。一开始，科学家对它的作用感到很困惑，但接着就发现它无处不在——控制血液的流量和细胞的能量水平呀，进攻癌症及其他病原体呀，调节嗅觉呀，甚至帮助阴茎勃起。这也解释了为什么硝酸甘油，即人们所熟知的炸药，能够缓解心绞痛。（它在血液中转换为一氧化二氮，使得血管内壁的肌肉放松，血液就可更顺畅地通过了）。在不到10年的时间里，这种气体从大自然中的一种外在毒素成了人体内无处不在的灵丹妙药。
根据比利时生物化学家克里斯蒂安·德迪夫的统计，你拥有“约几百种”不同的细胞，它们的大小和形状有显著的不同：神经细胞呈线状，可以伸展到1米长；红细胞呈盘状；而帮助给我们视觉的光电细胞呈杆状。细胞的大小也差别很大——给人印象最深刻的莫过于怀孕的那一刻，一个不甘示弱的精子竟然迎向比它大85000倍的卵子（这是男人征服欲的形象化表现）。不过，一个人体细胞的平均宽度不过20微米左右——也就是1毫米的大约2％，小到几乎看不见，但大得足以容纳数以千计的像线粒体这样的复杂结构，以及几百万几百万个分子。从最基本的方面来说，细胞的活力也各不相同。你的皮肤细胞都是死的。想到自己身体表面的每一部分都是死的，你也许会感到有点屈辱。如果你是个中等个儿的成年人，你身上裹着大约2千克的死亡皮肤，其中每天都有几十亿的微小组织从你身上脱落。如果你将一个手指从布满灰尘的搁架上划过，那个痕迹在很大程度上是用你死去的皮肤划成的。
大多数细胞的存活时间很少超过1个月左右，但也有一些明显的例外，肝脏细胞可以存活几年，虽然它们的内部成分每隔几天就更新一次。大脑细胞和你的寿命一样长。从你出生起，你拥有大约1000亿个细胞，这也就是你所能拥有的细胞数的最高值。据估计，你每小时大约丢失500个细胞。因此，要是你认真想一想的话，你真的是一刻光阴也不该浪费。令人欣慰的是，你脑细胞的组成部分总是在不断更新，因此，与肝脏细胞相类似，你的大脑细胞实际上只存活1个月左右。事实上，据认为，我们身上的任何一个部位——包括迷途分子在内——都与9年前不同。这听起来似乎有些玄乎，但从细胞的层面上讲，我们都是年轻人。
最先描述细胞的是罗伯特·胡克，我们在前面提到过他。他为行星运行平方反比律的发现权和艾萨克·牛顿产生过争执。胡克活了68岁，一生中取得了许多成就——他不仅是一个颇有造诣的理论家，同时还是一位制作精密仪器的高手——但是使他赢得最大声誉的还是他完成于1665年的畅销书《显微图片：或关于使用放大镜对微小实体作生理学描述》。他向心驰神往的公众展示了一个微观世界，在这个世界中，其纷繁复杂的多样性，其熙熙攘攘的热闹程度，其巧妙绝伦的结构方式，都远远超出了此前任何人的想像。
胡克最先发现了许多微观情景，其中有植物身上的小空洞。他给这些空洞取了一个名字：“细胞”，因为它们使他联想起修道士的单人小室。胡克计算出1平方厘米软木片大约包含195255750个这样的小空洞——如此巨大的数字在科学领域还是第一次出现。显微镜的发明到这个时候已经有一代人左右的时间，但不同的是，胡克的显微镜达到了高超的水平。它们可以放大30倍，在17世纪的光学技术中鹤立鸡群。
因此，仅仅10年以后，当胡克和伦敦皇家学会的其他成员收到由荷兰代尔夫特一个亚麻布料商寄来的用275倍率显微镜观察所得的图像和报告时，他们不免感到有些吃惊。这个亚麻布料商名叫安东尼·范·列文虎克。尽管他几乎没有受过正规教育，也无任何科学背景，但却是一个敏锐的专心致志的观察者和技术天才。
直到今天，我们也不知道他是怎样通过简陋的手工装置制造出如此高倍率的显微镜。它无非就是将一小块玻璃嵌入木榫而成。他的显微镜更像是放大镜，而不像我们大多数人认为的显微镜，但其实二者都不大像。列文虎克每做一个实验都要制作一件新的仪器。可是，对于自己的技术，他却总是守口如瓶，不过他倒是就怎样提高分辨率而向英国人透露过情况。
在长达50年的时间里——不可思议的是，从他40多岁后才开始——他向皇家学会提交了近200份报告，全都用低地荷兰语写成，他只会这种语言。列文虎克罗列了他所发现的一些事实，并配以一些精美的绘图，却没有任何解释和说明。他所提交的报告几乎包括了所有可以用于检测的事物——面包霉、蜜蜂螫针、血细胞、牙齿、头发，他自己的唾液、精液甚至大便（提及后面两样时，他还说了为它们的恶臭表示歉意的话）——所有这些以前几乎都没有用显微镜观察过。
1676年，列文虎克在一份报告中声称，他在一份胡椒水试剂中发现了微生动物。皇家学会动用了英国所能生产的一切先进设备来寻找这种“小动物”，直到1年以后才最终解决了放大倍率的问题。列文虎克发现的是原虫。据他计算，一点水中有8280000这样的微生物，比荷兰的人口还多。世界充斥着这样的生命，其生存方式和数目远远超出了以前人们的想像。