Чтобы выполнить его рекомендацию, необходимо было в совершенстве освоить инструмент, благодаря которому медицина значительно расширила свои возможности не только в наблюдении бесконечно малых составляющих заболевания, но и в их коррекции. Достигнутый в недавнем времени прогресс в технологии изготовления оптических систем, можно сказать, подготовил почву для гигантского прорыва в медицине, который не заставит себя долго ждать. В следующей главе еще много будет сказано о решающем значении улучшения качества микроскопов для эволюции в медицинской науке, но на данный момент достаточно отметить, что за предыдущие полтора века особых достижений в этой области достигнуто не было.
Большая часть образцов материалов, которые Вирхов устанавливал в студенческие микроскопы, предназначалась для демонстрации его быстро развивающихся идей относительно структуры человеческих тканей. Именно в Вюрцбурге он сформулировал свой тезис о том, что фундаментальной единицей жизни является клетка. Слово «клетка» было введено в научный лексикон эрудитом Робертом Гуком, впервые использовавшим его в своей книге «Микрография», написанной на английском языке в 1665 году в тот краткий период времени, когда начали проводиться многочисленные исследования с помощью примитивных микроскопов. Он писал: «Я взял хорошую чистую пробку и перочинным ножом, заостренным и наточенным как бритва, аккуратно отрезал кусочек так, чтобы его поверхность была гладкой, а затем тщательно изучил его с помощью микроскопа, предполагая, что он должен быть довольно пористым по структуре. Эти поры или клетки были не очень глубокими и состояли из множества маленьких ячеек». Почти двести лет спустя ученые докажут, что это «множество маленьких ячеек» является строительным блоком всех живых организмов. Время от времени после описания, приведенного Гуком, некоторые исследователи упоминали клетки в своих работах, называя их то глобулами, то везикулами, то пузырями, но их назначение оставалось непонятным в течение полутора веков, пока исследования Джованни Баттиста Амичи и Джозефа Джексона Листера не привели к созданию новых оптических систем, позволивших провести множество наблюдений после 1830 года. Первое важное открытие в этом направлении сделал английский ботаник Роберт Браун, в 1831 году обнаруживший, что каждая растительная клетка содержит в себе центральную структуру, которую он назвал ядром.
Браун сообщил о своих исследованиях в том же году, когда двадцатисемилетний немецкий адвокат по имени Маттиас Шлейден впал из-за своих профессиональных неудач в такую глубокую депрессию, что однажды выстрелил себе в голову. К счастью для науки, он либо промахнулся, либо его подвели знания анатомии, и он не задел жизненно важных частей мозга. После выздоровления он занялся изучением ботаники, что было хорошей идеей, поскольку в обращении с растениями он оказался гораздо более искусным, чем со своими клиентами или с пистолетами. В 1838 году вышла в свет его публикация, ставшая важным научным событием, с описанием экспериментов, доказывающих теорию о том, что все растительные ткани состоят из клеток. Хотя он ошибался, заявляя, что каждая клетка спонтанно развивается из вещества, составляющего ее ядро, он сделал решающий шаг вперед, положив начало клеточной теории жизни, а вместе с тем и формированию основ современной ботаники.
Дальнейшие успехи в этой области были связаны с кофе и сигарами. В один из долгих вечеров после обильной трапезы со своим другом Теодором Шванном Шлейден подробно рассказывал о своих наблюдениях. Шванн, который был одним из любимых учеников Иоганна Мюллера, тоже видел в тканях животных содержащие ядра клетки. После этой беседы с Шлейденом он решил подтвердить в зоологии факт, уже установленный в ботанике. В 1839 году он опубликовал книгу, название которой говорит само за себя: «Микроскопические исследования соответствий в структуре и развитии животных и растений». Шванн понимал, что касается темы, которая на протяжении веков была предметом серьезных дебатов не только среди ученых, но и среди философов и теологов; он исследовал фундаментальную основу самой жизни. В отличие от иудея Шлейдена и Вирхова, для которого не существовало авторитета выше собственного разума, благочестивый католик Шванн не был готов рисковать расположением церкви. Прежде чем опубликовать свою книгу, он хотел заручиться одобрением своего епископа. Шванн не был Галилеем, а его духовник не был папой Павлом V, так что книга была признана не нарушающей никаких догм.