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1867年，德国科学家尤利乌斯·弗里德里希·科恩海姆（Julius Friedrich Cohnheim）在研究伤口炎症时，偶然发现了干细胞，英文名为“stem cell”。“stem”是指树干（植物茎），树枝（植物枝），以及叶柄、花柄、果柄。由于树干上长出了树枝、叶柄、花柄、果柄、叶、花、果，使大树表现出各种生命活动，因此树干是生命之源。
之所以把干细胞称为“stem cell”就是这个寓意，干细胞是人体生命之源。
人体内干细胞种类繁多，不同干细胞间是什么关系呢？还用大树来说明。
自然情况下，树干长出大树枝，大树枝长出小树枝，小树枝长出叶柄、花柄、果柄，叶柄长出叶子，花柄长出花朵，果柄长出果实。除叶子、花朵、果实外，树干、大树枝、小树枝、叶柄、花柄、果柄都具有发育分化能力，都是“stem”。然而，树干、大树枝、小树枝、叶柄、花柄、果柄的发育分化能力，显然不同。树干、大树枝、小树枝的发育等级，相对较高；叶柄、花柄、果柄的发育等级，相对较低。树干、大树枝、小树枝，就好比多能干细胞；叶柄、花柄、果柄，就好比单能干细胞。
由此，不难理解：第一，多能干细胞的发育等级比单能干细胞高；第二，多能干细胞可以分化为单能干细胞。
也许有些人很奇怪，怎么没有涉及全能干细胞和亚全能干细胞呢？
干细胞的发现是一个逐步的过程，最初发现的干细胞就是多能干细胞，那时还没有全能干细胞和亚全能干细胞的概念。
全能干细胞，如受精卵，类似于树的种子，可以发芽长成整棵大树。亚全能干细胞，如亚全能胚胎干细胞，类似于树根，可以长出树干、大树枝、小树枝、叶柄、花柄、果柄、叶、花、果，就是不能长成整棵大树。经过这样一番梳理后，干细胞间的发育层级关系就清楚了。
在自然情况下，从全能干细胞、亚全能干细胞、多能干细胞，到单能干细胞，发育层级依次降低。发育层级高的干细胞，可以分化为发育层级低的干细胞，并依次向下兼容。全能干细胞的发育分化能力最强。单能干细胞的发育分化能力最弱。
生殖干细胞的发育分化能力类似于多能干细胞。只是，经过不断发育分化，生殖干细胞最终形成精子和卵细胞，受精后形成受精卵，又成为全能干细胞。生命开始新的轮回。
不同种类干细胞的发育等级不同，这与各自不同的生理功能相适应。在不同水平上发育分化为不同种类的细胞，可以维持不同水平上的生命活动，保证个体正常生存。
全能干细胞在个体水平上发挥作用，可以再生完整个体，增加个体数量，繁衍后代。全能干细胞虽然包括从受精卵到胚胎发育卵裂期32细胞前的所有细胞，然而再生完整个体的生理功能，在自然情况下还是仅由受精卵完成。胚胎发育过程中出现的全能干细胞，其主要生理功能还是发育生成更多发育等级稍低的各种干细胞，以便顺利完成胚胎发育。
假如人为干预，将胚胎发育早期的全能干细胞分离出来，能否发育成完整个体呢？这是个令人着迷的想法，答案是肯定的。
尽管目前在人类中还没有相关报道，试管婴儿用的都是精子卵子体外受精直接产生的全能干细胞——受精卵，但是在家畜中早已实际应用。为了提高良种奶牛的繁殖率，利用外科手术将受孕奶牛的早期胚胎取出来，切割成多份，一份移植回受孕奶牛，其余分别移植到未怀孕的母牛子宫内，继续进行胚胎发育，最终诞生出多头良种小奶牛。然而人类不能利用胚胎切割进行辅助生殖，否则会有伦理争议。
亚全能干细胞、多能干细胞都是在多组织器官水平上发挥作用。亚全能胚胎干细胞是典型的亚全能干细胞，来源于囊胚期胚胎内细胞团，能够最终发育分化成外胚层、中胚层、内胚层全部三个胚层的细胞，继而形成人体不同的组织器官。亚全能干细胞在发挥生理功能时，需要分化成多能干细胞进而继续分化，最终分化为成熟组织细胞。就像大树枝长出小树枝，小树枝再长出叶柄、花柄、果柄，最终长出叶、花、果。大树枝、小树枝统称树枝，也有科学家把亚全能干细胞、多能干细胞归为一类，笼统地称为多能干细胞。
但是，多能干细胞不能分化为全部三个胚层的细胞，两者还是具有明显区别的。多能干细胞可以分化为多种组织类型的细胞，在多组织器官水平上进行组织器官再生，或者进行组织器官损伤后修复，以保障各种生命活动正常进行。
单能干细胞在单组织器官水平上发挥作用。由于仅能分化成一种或密切相关的两种组织细胞，又称“专能干细胞”或“偏能干细胞”。单能干细胞属于成体干细胞，发育等级最低，但对于维持正常生命活动十分重要。如上皮干细胞，存在于上皮组织基底层，可以再生衰老或脱落的上皮细胞，维持上皮组织的完整结构和正常生理功能。