细胞生物工程的起源与理论奠基（20世纪初-1950年代）

细胞生物工程的理论基础起源于1902年，德国植物学家哈伯兰特提出“细胞全能性”学说，认为植物细胞具有发育成完整植株的潜力。这一理论为后续研究奠定了重要基础。1937年，美国科学家怀特利用烟草茎段形成层组织培养出完整植株，首次为细胞全能性提供了实验证据。1958年，斯图尔德通过胡萝卜根组织培养再次验证植物细胞全能性，标志着植物细胞工程进入实验阶段。

动物细胞工程领域，1907年美国生物学家哈里森首创动物体外组织培养法，用淋巴液成功培养蝌蚪神经元细胞，开启了动物细胞体外培养的研究。1951年，Earle等人开发出首个适用于动物细胞体外培养的培养液，为细胞规模化培养提供了关键技术支撑。1957年，Dulbecco实验室采用蛋白酶消化法将组织分散为单个细胞并实现悬浮培养，进一步推动了动物细胞操作技术的发展。

技术突破与学科形成（1960年代-1970年代）

1960年代，植物细胞工程迎来重要突破。1965年，沃索在特定培养基上通过单细胞培养获得再生植物，补充了细胞全能性的证据；1970年，斯图尔德用悬浮培养的单个胡萝卜细胞培育出可育植株，彻底证实了植物细胞的全能性，标志着植物细胞工程学科的正式诞生。同期，动物细胞工程领域也取得关键进展：1967年，VanWezel开发出微载体培养技术，使贴壁细胞可在搅拌式反应釜中大规模培养，为动物细胞工业化生产奠定了基础。

1970年代，基因工程技术与细胞工程深度融合。基因重组和杂交瘤单克隆抗体技术的出现，推动细胞工程进入产业化萌芽阶段。科学家利用重组DNA技术改造细胞遗传物质，成功生产出干扰素、生长激素等人体微量蛋白质药物，以及减毒疫苗、单克隆抗体等产品。植物细胞工程则实现了紫草素等次生代谢产物的工厂化生产，植物组织培养技术开始应用于花卉、蔬菜的脱毒与快速繁殖。

快速发展与产业化应用（1980年代-21世纪初）

1980年代至21世纪初，细胞工程进入高速发展期，技术应用范围持续扩大。植物细胞工程方面，花药离体培养、原生质体融合等技术成熟，培育出烟草-马铃薯等体细胞杂种；植物组织培养产业化规模扩大，桉树、杨树等经济林木及花卉、水果的脱毒种苗生产实现规模化。动物细胞工程领域，1996年“多莉”克隆羊的诞生证明动物体细胞核具有全能性，推动细胞核移植技术进入实用阶段。

中国在该时期也取得显著成就：2000年西北农林科技大学成功克隆山羊“阳阳”，2001年山东莱阳农学院培育出世界首例赖氨酸转基因克隆牛“康康”，2017年北京昌平科技园区诞生克隆猴“中中”和“华华”，标志着中国在灵长类动物克隆领域达到国际领先水平。此外，动物细胞大规模培养技术成熟，重组蛋白药物、疫苗等生物制品实现产业化生产，如利用仓鼠卵巢细胞生产单克隆抗体，大肠杆菌生产胰岛素和生长激素等。

技术融合与未来趋势（21世纪以来）

进入21世纪，细胞工程与干细胞技术、合成生物学等领域深度交叉，呈现多学科融合发展态势。干细胞技术的突破为再生医学提供了新工具，诱导多能干细胞（iPSC）的建立实现了成体细胞向干细胞的逆转，为疾病模型构建和细胞治疗奠定基础。转基因动物技术进一步发展，科学家通过基因编辑培育出抗病、高产的 livestock品种，以及用于生产药用蛋白的“生物反应器”动物。

植物细胞工程方面，基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）与体细胞杂交结合，加速了抗逆、优质作物新品种的培育；人工种子技术实现了濒危植物和珍贵药用植物的高效繁殖，如红豆杉细胞培养生产抗癌药物紫杉醇，缓解了野生资源短缺问题。动物细胞工程则聚焦于细胞代谢优化，通过改造细胞底物利用途径（如工程酵母利用低成本碳源生长）降低生产成本，同时发展出细胞治疗、器官芯片等前沿应用。

细胞生物工程的百年发展，始终围绕“改造细胞遗传物质、获得目标产物”的核心目标，从理论探索到技术突破，再到产业化应用，深刻改变了医药、农业、环保等领域的发展格局。未来，随着合成生物学、人工智能等技术的融入，细胞工程将在个性化医疗、可持续生物制造等方向展现更大潜力。