16世纪末到17世纪初,显微镜和望远镜几乎同时被发明。人们用望远镜仰望天空,感到宇宙的广袤无垠;用显微镜低头细看,发现小小一滴水中竟然也包藏着一个广阔的天地。
显微镜最早的发明者是谁至今难以定论,但最早用显微镜发现“新世界”的重量级人物,世人都公认是英国科学家胡克和荷兰人列文虎克。
生活在300多年前的英国科学家胡克享有“英国的双眼和双手”的美誉,他不仅设计和发明的科学仪器在当时无与伦比,就连随手制作出来的小玩艺也总有让人意想不到的惊喜。他用自制的显微镜观察了许多日常用品。有一回,他观察了从一小块软木上切下的薄片,清楚地看到软木薄片由蜂窝状、排列非常整齐的小室组成。他把这些小室叫做细胞,意为“空室”。其实,胡克看到的,只是软木组织中的一些死细胞留下的空腔,但人们仍然认为胡克是第一个发现细胞的人。1665年,胡克出版了一本叫《显微图谱》的书,其中详细介绍了他制作的能够放大140倍的复式显微镜,还绘制了许多漂亮而准确的动植物显微图谱。
列文虎克住在荷兰德尔夫市,是一个看门人,每天的工作是为市政府的大楼开门关门,并定时到钟楼上敲钟报时。
胡克的显微镜Ⓦ
他在年轻时曾跟人学过磨制眼镜片。磨制镜片从此成了他的一种爱好。看门的工作并不忙,一空下来,他就不停地磨镜片。当时,最好的眼镜制造商只能磨制放大10倍的眼镜,但是,列文虎克经过不断努力,最后竟然磨制出放大270倍的镜片来。他用磨制的镜片制成显微镜,随身携带,不时用来观察。1674—1681年,他看到了别人从未见识的奇妙的微观世界。
《显微图谱》中所绘的软木中 |
他用显微镜观察鱼鳞、毛发、尘埃等细微的东西,看到了它们的细微结构。他在显微镜下放上一滴雨水,发现雨水中有成千上万个微小的生物,在水里熙熙攘攘。他向英国皇家学会报告了他的发现:“这些小动物远比直接用肉眼所看到的东西要小得多。如果把这些小动物放在蛆虫的旁边,它们就好像是一匹高头大马旁边的一只只小小的蜜蜂。在一滴雨水中,这些小动物要比我们全荷兰的人还多许多倍。”列文虎克发现的“小动物”究竟是什么呢?当时就连他自己也不得而知。直到两个世纪后,人们才认识了它们——无处不在的细菌。可以说,列文虎克发现了一个全新的世界。
列文虎克Ⓦ
他不断地观察着、记录着,不断地通过显微镜发现着“小人国”的种种秘密。他观察血液,看到血液中漂浮着微小的细胞,这就是红细胞。他对红细胞作了详尽的描述。他观察一条小鱼的尾巴,看到极细的小血管密密地分布着,把血液从动脉输送到静脉。英国生理学家哈维深信血液是循环的,但无法解释动脉和静脉怎么相互连起来。现在,列文虎克通过他的显微观察证明了哈维的血液循环理论。他还描绘出骨细胞与横纹肌的细胞图,这也是前所未有的。此外,他还观察到了原生动物和动物的精子。
列文虎克所绘的显微镜下观察到的物体Ⓨ
列文虎克的种种发现,引起了人们极大的兴趣,连后来的俄国的彼得大帝和英国国王詹姆斯二世也前去拜访他,想亲眼看看他发现的奇异的世界。列文虎克虽然没有科学专著问世,但他留下众多信件,信中有不少自己的观察结果和真知灼见。1723年2月27日,91岁高龄的列文虎克仙逝。他在给英国皇家学会的最后一封信中写道:“一个人要有所成就,必须呕心沥血,孜孜不倦。”他的好奇心、他日复一日的辛勤工作和钻研,令这位普通的守门人为世人留下了大量无比珍贵的科学财富。
列文虎克写给英国皇家学会的信件Ⓦ
在胡克和列文虎克之后,显微镜的制作技术不断进步,放大倍数不断提高。显微镜不仅帮助人们探索着生命世界的秘密,还为人类的健康和医疗事业的发展作出了卓越贡献。