1837年，施旺在柏林有幸结识了当时著名的植物学家施莱登。尽管两个人性格不同，宗教信仰也有差异，但他们在某些科学观点上完全一致。不久后，两人成了好朋友。一年后，施莱登提出了他的植物细胞学说，施旺将这种观点扩展到动物，立刻着手证明动物细胞中细胞核的存在。他首先选用的材料是动物的脊索细胞和软骨细胞，因为它们的结构与植物的细胞壁相似。他如愿地观察到了细胞核。此后，他又研究了许多其他种类的动物细胞。在当时的条件下，观察动物细胞远比观察植物细胞要困难得多，因为动物细胞有些非常小，通常都很透明，不宜观察。尽管如此，施旺还是证明了在众多动物的组织形态中，都有细胞核的身影。
1839年，施旺出版了《动植物的结构和生长一致性的显微研究》一书。提出了他从动物科学的角度得出的细胞学说：细胞是构成动物的基本单位，动物细胞的基本构成大体相同，虽然不同动物细胞的作用不见得相同，但各种细胞的发生是相似的。动物和植物一样，也是由细胞组成的；植物细胞和动物细胞一样，都含有细胞膜、细胞内含物和细胞核。细胞学说提出后不久就被人们广泛接受了。如今，它已成为生物学最重要的概念之一。
施旺还研究过发酵，指出糖的发酵是活酵母细胞生命活动的结果。后来，他又创造了“新陈代谢”一词，以表示活组织中的化学变化。他的发酵研究遭到了以德国化学家乌勒和李比希的攻击，使他不得不在细胞学提出后不久便离开德国，到比利时的大学中担任解剖学教授。十几年后，法国微生物学家巴斯德的发酵研究成功后，施旺的观点得到公认。后来，相继有8所德国著名大学以优越的待遇邀请他回国任教，都被他一一回绝。施旺过于内向，他不愿意在德国的大学中担任教授的原因是他不愿在公开场合抛头露面，与其他学者面对面地辩论，所以最终他还是选择在宁静的异国他乡度过余生。1882年，施旺因中风逝世。
内向的施旺虽然没有勇气和别人唇枪舌剑，但他勤奋、严谨、求真、创新的科学态度和巨大的科学贡献，让他在科学界占有重要的地位。他对动物细胞的研究和提出的理论，有力地推动了生物学的发展，为现代细胞学说的建立作出了重要贡献。
曼特尔发现“禽龙”
恐龙类动物出现在距今约225亿年的三叠纪，经过侏罗纪，消失于距今约6500万年的白垩纪，前前后后有着15亿年的历史，但人类直到相当晚的时候才知道有过恐龙的存在。人类发现恐龙是从研究恐龙化石开始的。世界上最早发现恐龙化石并加以研究的人，是英国的乡村医生曼特尔。
“化石”这个词原来字面的意思是指“挖出来的东西”，而现在指的是石化了的生物的遗留部分。19世纪以来，研究岩石中的动物、植物化石并解释它们存在的一门特殊科学已经发展起来，这门介于生物学和地质学之间的学科，被称为古生物学。当时，经过与宗教和迷信的长期斗争，人们对于化石的本质有了较正确的认识，但那时候许多古生物学家还是“业余”的，曼特尔就是其中的一个。
曼特尔的家在英国南部的刘易斯。他的主要职业是乡村医生，但他和他的妻子都爱好收集化石标本。1822年3月的一个早晨，曼特尔到农村为病人看病，因为在病人家里耽误的时间过久，他的妻子就去接他。在一条新修的公路行走时，她发现新劈开的岩面上有一些具有特别光泽的东西。她仔细观察后，认出来是一些动物的牙齿化石，于是她小心翼翼地把化石包好，交给了一路回家的曼特尔。曼特尔根据牙冠被磨光的斜面判断，很像是某种大型“厚皮兽类”已经磨损的门齿的一部分。曼特尔医生追踪找到了出产这批化石的采石场，他希望能找到这种兽类的其他部分的骨骼化石，但未能成功。
这种牙齿化石出现在白垩纪铁砂组的岩层中，这使研究化石的专家们感到很惊异，因为这个地层太古老了，当时认为，在这个地层中根本不可能有哺乳动物的化石。作为一名科学家，曼特尔对这种与当时传统观念不符合的发现持慎重态度，他希望在正式展示他的发现之前，多听听同行的意见，更希望得到著名专家的指点和支持。在伦敦召开的一次学术会议上，曼特尔把他发现的牙齿化石给三位著名的专家看过，这三位专家的回答使曼特尔失望，他们断言他的发现“没有什么特别的意义”。曼特尔并不甘心，他把一颗牙齿化石送到巴黎，请当时负有盛名的解剖学家居维叶作鉴定，居维叶给他的答复说：“这是犀牛的一颗上牙。”
由于权威人士的断然否定，曼特尔明智地推迟了自己著作的发表时间。他把自己发现的牙齿化石带到了伦敦一家博物馆，与馆藏的各种化石标本进行了比较，结果未能找到与他发现的牙齿化石类似的标本。帮助曼特尔进行研究的一位青年科学家发现曼特尔找到的牙齿化石与他正在研究的中美洲生存的一种名叫大鬣蜥的牙齿很相似。普通的大鬣蜥只有约12米长，按牙齿的比例类推，曼特尔发现的“大蜥蜴”体长可达12米，显然这是一种已经灭绝了的巨大的食草爬行动物。
曼特尔将这种动物命名为“禽龙”。1825年，他在英国皇家学会会刊发表的一篇简报中，报道了关于禽龙化石的发现，这篇文章可以说是第一篇正式发表的关于恐龙的论文。后来在英国比利时等地都发现了完整的禽龙化石骨架。禽龙成为首次发现的恐龙，乡村医生曼特尔成为第一位恐龙的研究者。
禽龙的发现吸引着人们以极大的兴趣去探索恐龙世界的秘密。以后，恐龙之类的化石又陆续有所发现。1842年，英国古生物学家欧文为了说明在中生代地层中发现的陆栖的大型爬行动物，首先创造了“恐龙”这一名称。该词的意思是“恐怖的蜥蜴”，因为中国一向有关于“龙”的传说，所以译为“恐龙”了。
曼特尔首次发现者和研究恐龙至少给我们两点启示：第一，“兴趣是最好的老师”，曼特尔的发现绝不是偶然的，因为他对化石研究有着极其浓厚的兴趣；第二，对科学上的名人我们应该尊重而不迷信。正是因为坚持了这一点，曼特尔才有可能成为第一位恐龙的发现者和研究者。
居维叶创立“灾变论”
18世纪晚期到19世纪初，从各时代地层中发现了大量的各种形态的生物化石，这些化石与现代生物既相似又不同，表明地球历史上生存过许多现今不再存在的物种。《圣经》不能解释这些物种绝灭的事实，为了解释古生物学的发现而又不违背《圣经》，于是有了“灾变论”。这个理论的代表人物是法国地质学家、古生物学家居维叶。
居维叶1789年出生于法国的一个富有之家，他从小受良好的教育。12岁时开始学习博物学，表现出顽强的阅读能力和惊人的记忆力。14岁便上了大学，27岁时，居维叶就当选为法国科学院院士。居维叶的科学生涯最活跃的时代，正是法国拿破仑王朝的全盛时期。居维叶深受拿破仑的器重，先后担任过教育委员会主席、巴黎大学校长，是一个身兼要职的科学家。
早在居维叶当教授的时候，他就发表了《比较解剖学讲义》，提出了“器官相关”和“生物肢体对比”原则，为比较解剖学奠定了理论基础。他认为生物的某一机体都是整个机体的组成部分，取任何一部分机体，甚或一小块骨头，都可再造出未知的整个机体的骨骼和形态。并进而可推断出这种动物的生存条件、生活习性、周围气候以及古地理环境。居维叶后来将这一规律应用于绝迹动物的化石遗骸研究。一天，一位工人送来了一块乳齿象化石，这块化石是从环绕巴黎的塞纳河流域的一个采石坑里采到的。居维叶一下子就发现，这种古老的乳齿象与现代的亚洲象和非洲象截然不同。一起发现的还有许多其他的大型哺乳动物化石，如犀牛和河马等，这些动物在法国早已灭绝了，但是在非洲和亚洲的热带地区还有它们活着的近亲。几年后，在同一地区的一个石膏矿中，又一批哺乳动物化石被发掘出来，但是这一次产化石的地层层位与前次不同。将这些化石骨骼组合在一起之后，居维叶发现它们与现代生物的特征都不尽相同。后来，居维叶又在巴黎盆地周围更加古老的岩层中发现了奇形怪状的恐龙化石。根据这些发现，居维叶确定巴黎盆地至少有4个不同时代的动物群，即恐龙动物群、灭绝的哺乳动物群、乳齿象动物群和现代陆生动物群。此前，居维叶曾经研究过从埃及古墓中发现的植物标本和动物的木乃伊，而这些植物标本和木乃伊与现代生活的动植物没有什么差别。根据基督教的传统时间尺度，埃及是上帝创世纪之后不久建立起来的一个国家。因此，居维叶认为，既然在《圣经》以来的几千年中生物面貌并没有发生多大的变化，那么就没有理由设想上帝创造的原始生物发生过大的变化。由此居维叶推论，巴黎盆地采集到的这些化石只能是生活在上帝“创世纪”之前的生物，5000～6000千年前，世界范围内出现了大洪水，导致了这些生物的灭绝，这是上帝在为人类清理舞台。1812年，居维叶出版了《四蹄动物化石骸骨的研究》一书，第一次提出了“灾变论”。
根据灾变论的观点，地球上的绝大多数变化是突然、迅速和灾难性地发生的。居维叶认为，在整个地质发展的过程中，地球经常发生各种突如其来的灾害性变化，并且有的灾害是具有很大规模的。例如，海洋干涸成陆地，陆地又隆起山脉，反过来陆地也可以下沉为海洋，还有火山爆发、洪水泛滥、气候急剧变化等。当洪水泛滥之时，大地的景象都发生了变化，许多生物遭到灭顶之灾。每当经过一次巨大的灾害性变化，就会使几乎所有的生物灭绝。这些灭绝的生物就沉积在相应的地层里，并变成化石而被保存下来。这时，造物主又重新创造出新的物种，使地球又重新恢复了生机。原来地球上有多少物种，每个物种都具有什么样的形态和结构，造物主已不记得十分准确了。所以造物主只是根据原来的大致印象来创造新的物种。这也就是新的物种同旧的物种有少许差别的原因。如此循环的往复，就构成了我们在各个地层看到的情况。居维叶推断，地球上已发生过4次灾害性的变化，最近的一次是距今5000多年前的洪水泛滥。这使地球上生物几乎荡尽，因而上帝又重新创造出各个物种。
灾变论提出后，大大推动了地质学、古生物学的发展，引起了地质学的空前繁荣，但居维叶却未能发现动物进化的事实，甚至还极力反对动物进化论。这是因为他发现古代生物与现在的相应物种的骨架完全一样，这说明生物经历了4000多年都没有发生变化，他因此认定生物是不会进化的。
尽管灾变说在当时取得了统治的地位。但居维叶的理论受到了一些生物学家，特别是主张进化学说的拉马克和圣提雷尔的批评。在1830年召开的一次法国科学院的会议上，圣提雷尔同居维叶进行了一场持续6周的激烈辩论。这场辩论在法国乃至欧洲都引起了人们的关注，当时的报纸和一些宣传机构都对此进行了报道。居维叶当时是拿破仑的大红人，由于这层微妙的关系，居维叶最终获得了胜利。
居维叶生前的影响遍及西方世界，在比较解剖学、古生物学方面的确取得了非常高的成就，被当时的人们誉为“第二个亚里士多德”。
20世纪，恩格斯在《自然辩证法》一书中对居维叶的灾变论提出了严厉的批判。尽管居维叶反对生物进化论，但他正确地提出了物种自然绝灭的概念，并论证了现存种类与绝灭种类之间在形态上和“亲缘”上的相互联系，在客观上为生物进化论提供了科学的证据。
拉马克学说
19世纪初，就在法国大科学家居维叶的“灾变论”大行其道的时候，一位生物学家提出了“生物是进化”的学说，坚决反对“灾变论”，他就是被后人认为是生物进化学说伟大先驱的拉马克。
拉马克1744年出生在法国北部的一个没落贵族家庭。他17岁时入伍并上了战场，两年后因受伤及战争结束而退役。此后，拉马克在巴黎的一家银行当了个小职员。在积蓄了一些钱后，他进入了巴黎医学院学习医学。就是在这个时候，拉马克对植物学产生了特殊爱好，开始潜心钻研各种植物学知识。1768年，拉马克结识了当时法国著名的思想家卢梭。卢梭经常带他到自己的研究室里去参观，并向他介绍许多科学研究的经验和方法，使拉马克由一个兴趣广泛的青年，转向专注于生物学的研究。后来，拉马克又被当时著名的博物学家布丰看中，聘他做了自己儿子的家庭教师和旅游伴侣，这使拉马克有机会游历了意大利和欧洲其他国家。1788年，身为皇家植物园主任的布丰为拉马克在自然博物馆的植物部谋取了一个助手职务。拉马克一直在那里工作了5年。
拉马克兴趣非常广泛，在研究植物学的同时又开始研究动物学。1793年，法国将皇家植物园改组为法国国立自然历史博物馆，50岁的拉马克被聘请去做了动物学教授。拉马克的研究对象不仅有活的动物，而且还有古代化石。当时的生物界一直认为动物是不可能变的，生出来是什么样，就一直保持原样。通过大量化石和近代生物系统分类研究，拉马克越来越坚定地认识到，生物经历了一个从简单到复杂、从低级到高级的进化过程，物种不是像《圣经》中说的那样是由上帝创造的，物种是变化的。
1801年，拉马克完成了《无脊椎动物的系统》一书，这是他在博物院辛勤劳动8年时光的结晶。全书共分7册，在书的前言中第一次阐述了他的生物进化思想，系统地论述了环境对有机体变异发生的影响。
