透镜|列文虎克的单式显微镜 将人类视野带入微观新领域( 二 )


在1683年的另一封信里 , 他写道:“在我的门牙和臼齿之间有一些东西嵌在里面 , 或者生长在那里……极为诧异的是 , 我总会看到在这些物质中有许多非常小的活着的微生物 , 动得非常可爱 。 看来世界充满了生命 , 数量比以前想象的要多得多 。 水滴里存在活物 , 人的牙缝里寄存的小颗粒也存在活物!”
他还对两位从未清洁过牙齿的老人做了重复观察 , 在取出的样本上发现了“一群令人难以置信的活体动物 , 它们游泳的速度比我迄今为止见过的任何动物都要灵活 。 ”
随着一个又一个石破天惊的新发现——包括精子、血细胞的首次观察——从代尔夫特传到伦敦 , 列文虎克在显微镜制作和观察上的才华开始被欧洲认可 , 他在1680年被选为英国皇家学会的正式会员 , 他位于代尔夫特的家也成为名流贵胄 , 包括俄罗斯彼得大帝、英格兰的詹姆斯二世和普鲁士的腓特烈二世等的“打卡地” 。
列文虎克像一位我们这个世界率先进入到新的未知世界的探险家 , 从人类熟知的日常尺度进入了无法想象的、梦幻般的微小尺度 。 从“异界”归来后 , 他充满喜悦地分享自己的所见 , 改变了人类对自然的认知 。
1716年 , 84岁的列文虎克还在坚持用显微镜观察这个世界 , 在一封信中他这样写道:“我已经做了很长时间的工作 , 并不是为了获得我现在所享受的赞美 , 而是主要来自对知识的渴望 , 我注意到 , 我的这种渴望比他人更甚 。 因此 , 每当我发现任何非凡的事情时 , 我都认为我有责任将我的发现写在纸上 , 以便所有具有创造力的人都得以知道 。 ”
居世界领先地位长达150年
直到19世纪30年代消色差显微镜镜头出现 , 列文虎克的镜头才被超越 , 也就是说 , 他的显微镜性能在世界居于领先地位长达150年 。
列文虎克在世时 , 他的同代人 , 包括胡克 , 就对他如何制造出如此高倍率的透镜产生了浓厚兴趣 , 但列文虎克对他制作透镜的方法严格保密 , 甚至在客人参观时也只让他们看中等质量的显微镜 。 1745年 , 随着列文虎克女儿玛丽亚的去世 , 他的大部分显微镜在1747年举办的一场拍卖会上被抢购一空 。
这些珍贵的显微镜可谓命运多舛 , 科学史家研究认为 , 列文虎克制作的显微镜的总数达559件——这意味着在他50年的显微镜制作和标本观察生涯中 , 平均每个月制作一个 , 由此也可一窥列文虎克的勤奋 。 根据拍卖记录 , 买家似乎以代尔夫特当地居民为主 , 有公证人、医生、外科医生、地方法官、铜匠 , 但也有至少三分之一的拍品是匿名人士通过给中间人佣金的方式购买的 。 不过 , 可预见的是 , 大多数新主人利用显微镜观察标本的能力根本无法与列文虎克相提并论 。 在失望之余 , 这些小巧的显微镜被搁置一旁 , 最终导致了大量丢失——目前全世界只有约10件原件幸存 。
由于列文虎克生前对透镜制作方法的严格保密 , 目前留存的显微镜原件又极为珍贵 , 不便拆开显微镜直接观察内部构造 , 因此在破解列文虎克如何制作出高倍率透镜之谜上 , 科学史家一直束手无策 。 2021年 , 荷兰莱顿的研究人员利用中子断层扫描技术对列文虎克的两个显微镜做了无损检测 , 揭示了透镜的完整结构 , 其中一个中倍率的透镜呈扁豆状 , 另一个高倍率的透镜则为带杆的球形玻璃珠 , 这表明 , 列文虎克使用的其实是胡克1678年公布的透镜制作方法 。 他对外保密自己的制作方法 , 可能也有这方面的考虑 。
列文虎克利用他制作的显微镜“打开了新世界的大门” , 如今各个领域的科学家还继续在这个新世界开疆拓土 , 不断突破所能观测的极限 。 有鉴于此 , 清华大学科学博物馆计划与哈佛大学历史科学仪器收藏馆(CHSI)合作 , 举办以历史上的显微镜为主题的线上展览 , 从列文虎克的单式显微镜到现代的最新式显微镜 , 相约一场尺度不断延伸的新世界之旅 。