能量守恒和转化定律、细胞学说、达尔文的进化论。
能量守恒定律(Law of conservation of energy)是自然界普遍的基本定律之一。一般表述为:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。也可以表述为:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。
总能量为系统的机械能、内能(热能)及除机械能和内能以外的任何形式能量的总和。如果一个系统处于孤立环境,即不可能有能量或质量传入或传出系统。对于此情形,能量守恒定律表述为:“孤立系统的总能量保持不变。”
细胞学说指出,细胞是动植物结构和生命活动的基本单位,是1838~1839年间由德国植物学家施莱登 (Matthias Jakob Schleiden) 和动物学家施旺(Theodor Schwann) 最早提出,直到1858年,德国科学家魏尔肖提出细胞通过分裂产生新细胞的观点,才较完善。它是关于生物有机体组成的学说。
细胞学说论证了整个生物界在结构上的统一性,以及在进化上的共同起源。细胞学说间接阐明了生物界的统一性。这一学说的建立推动了生物学的发展,并为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据。革命导师恩格斯曾把细胞学说与能量守恒和转换定律、达尔文的生物进化论并誉为19世纪三大最重大的自然科学发现。