顯微鏡 圖片來源:百度圖片
■沙森
早在公元前一世紀,人們就已發現通過球形透明物體去觀察微小物體時,可以使其放大成像。
但直到15世紀中葉,現代意義上的單式顯微鏡才開始出現。只有一個鏡片的單式顯微鏡也就是人們現在俗稱的「放大鏡」。它的起源是從使用透鏡觀察昆蟲之時算起的。1625年,斯泰盧蒂用5倍和10倍的單式顯微鏡詳細描繪了蜜蜂各部分的圖形,由義大利猞猁學院出版,這是有關顯微鏡研究的第一部著作。
由兩個透鏡組成的複式顯微鏡,其發明者直到現在尚不能完全確定。英國人迪格斯在其父親的《縮放術》一書的前言中指出,將凸透鏡和凹透鏡組合以增大放大率。
但人們一般認為,荷蘭的詹森父子才是現代複式顯微鏡的發明者。扎哈裡耶斯·詹森在直徑約5釐米、長約30釐米的三節錫管的兩端,分別裝上凸透鏡和凹透鏡,組合成了一臺複式顯微鏡。另一位荷蘭人德雷貝爾約在同時期設計了一個更好的儀器,因此伽利略將顯微鏡的發明權歸之於他。但他們並沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。
天文學家克卜勒在1611年的《屈光學》一文中闡明了顯微鏡的光學原理。1625年義大利的費伯將此儀器稱為「microscope」。
顯微鏡真正在科學上的應用,還要歸功於一個科學家和一個博物學家。科學家指的是義大利的伽利略,他通過顯微鏡觀察到一種昆蟲後,第一次對它的複眼進行了描述。
博物學家則是荷蘭亞麻織品商人列文虎克,他自己學會了磨製透鏡,第一次描述了許多肉眼所看不見的微小植物和動物。由此成為製造顯微鏡並將它用於生物觀察的最重要的人物之一。列文虎克的一生共留下了247個顯微鏡和172個透鏡。其中最小的焦距只有5毫米左右,直徑不到3.2毫米,其放大率可達300倍,解析度為1微米。憑藉這些顯微鏡,列文虎克成為了顯微鏡學家和微生物學的開拓者。
這一切發生的時間,恰逢明末清初西學東漸開始興起的時期。在此期間,大量來自西方的「奇器」傳入中國,這使得中國人對顯微鏡的認識並未太遲滯於西方世界。
李約瑟認為,我國孫雲球製作的「察微鏡」是複式顯微鏡。我國黃履莊於1675年至1685年期間也製造過顯微鏡。我國使用「顯微鏡」一詞,就目前所知,最早出現於李漁成書於1658年的小說《十二樓·夏宜樓》中。在這本書中,他寫道:「大似金錢,下有三足,以極微、極細之物,置於三足之中,從上視之,即變為極宏、極巨。蟣蝨之屬,幾類犬羊;蚊虻之屬,有同鸛鶴;並蟣蝨身上之毛,蚊虻翼邊之彩,都覺得根根可數,歷歷可觀,所以叫作顯微,以其能顯至微之物而使之光明較著也」。李漁所說的乃是單式顯微鏡,因為書中所說的「大似金錢,下有三足」,與現今的座式放大鏡大致相似。
雖然顯微鏡傳入中國的確切時間已無從考證,但可以肯定的是,1687年,法國國王路易十四派來中國的傳教士向康熙皇帝進獻了不少「奇珍異寶」,其中就有顯微鏡。
整個康雍乾時期,由外國傳教士帶入中國的顯微鏡並不在少數。然而其應用,始終未能從「奇技淫巧」走向科學研究。從乾隆皇帝的《詠顯微鏡》一詩中,這種當時只是視顯微鏡為把玩之物的風氣可見一斑:
玻璃制為鏡,視遠已堪奇。
何來僾逮器,其名曰顯微。
能照小為大,物莫遁毫釐。
遠已莫可隱,細有鮮或遺。
我思水清喻,置而弗用之。
直至光緒年間,隨著顯微鏡的介紹日漸增多,國人才逐漸對顯微鏡有了更深的了解。英國傳教士傅蘭雅對此做了很多工作,在其主編的《格致彙編》中,曾有一篇文章——《釋顯微鏡》——專門介紹了顯微鏡的用途、結構、工作原理。如果說望遠鏡的出現改變了人類對宇宙的認識,那麼顯微鏡的出現則將人類帶入了細胞時代。與中國近代科學的大命運相似,顯微鏡的傳入並沒有使中國憑藉西學東漸之風完成近代科學革命,它在中國近代醫學與生命科學中的真正使命直到民國時代才得以完成。
《中國科學報》 (2014-12-19 第6版 歷史)