第50章 人類的“魔眼”(1 / 3)

第四十八章人類的“魔眼”

電子顯微鏡的發明

電子顯微鏡的發明是顯微領域的重大革命。顯微技術的不斷進步,使人類得以探秘神奇

的微觀世界,從而改變了人類的生活和思維。

服務科學顯微技術

顯微鏡是在1590年左右由荷蘭的楊森發明的。楊森是眼鏡店裏磨鏡片的工人。他的顯微鏡是

用透鏡組合而成的。把兩片凸透鏡和兩片凹透鏡各組成一對,凸透鏡作為物鏡

,凹透鏡作為目鏡。這是一台很大的顯微鏡,

鏡筒的直徑

有5厘米多,鏡筒的長度有40多厘米。這台顯微鏡還不能消除像差(影像歪斜模糊不清),也

不能聚光,不能清楚地觀看物體,不過是一件有趣的玩具。

楊森的顯微鏡和1608年荷蘭的利比斯赫製作的望遠鏡具有相似的原理,它和現在使用的把兩

片凸透鏡裝嵌在鏡筒兩端的顯微鏡不同。

利比斯赫的望遠鏡發明出來以後,很快地被天文學家利用起來。而顯微鏡雖然比望遠鏡早發

明20多年,卻遲遲沒有得到應用。

1665年,英國發明家羅伯特·胡克在化學家波義耳的實驗室裏當一名助手。胡克當時30歲,

工作之餘,他開始改製顯微鏡。

一天,胡克在顯微鏡下觀察一小片軟木塞片時,發現了它具有其他材料所沒有的結構——軟

塞片上全是孔洞,就像一隻蜂窩,他稱那些蜂窩叫“細胞”(其實那是些曾被活的物質占有

過的小格子)。

胡克的顯微鏡使用了兩片凸透鏡,原理和現在的顯微鏡相同。另外,胡克為了清楚地觀看要

了解的物體,想出了在物鏡下麵另外安裝凸透鏡用以聚光的方法。

為了提高倍率,胡克進一步使用了近於球形的凸透鏡。但是這樣一來,通過透鏡的物體影像

便產生了色紋(即色差)。於是,胡克進行了種種研究,發現使用兩片貼在一起的透鏡就能夠

消除色紋。

胡克的發現和對顯微鏡的改製,使得顯微術廣為流傳開來。胡克將他觀察到的許多東西彙編

成一本書——《顯微圖誌》,書中有83頁插圖,它記錄下了人類最早發現細胞的許多珍貴資

料,還記錄了胡克觀察雪花晶體結構的圖形以及微小的化石生物的結構。

胡克的傑出貢獻在於:他使顯微鏡從玩具變成了科學儀器,他的作用猶如伽利略將望遠鏡從

對準枝頭小鳥到指向茫茫星空一樣。

普遍推廣力糾色差

現代顯微技術的先驅是荷蘭的列文虎克。他於1632年出生在荷蘭代爾夫特一個貧窮的家庭,

從小沒有念過多少書,成年後在阿姆斯特丹一家布店當店員,業餘時間對磨製玻璃透鏡很感

興趣,他自製的鏡片質量很好。1673年,他製成了一架能放大300倍的顯微鏡,1675年,他

利用這台顯微鏡在一隻新瓦罐所盛的雨水中發現了一種單細胞的有機體,這種有機體大約隻

有肉眼可見的水虱子的百分之一大。1683年,他發現了更小的細菌,因此成為世界上第一個

發現細菌的人。細菌的發現開辟了人類征服傳染病的新紀元,促成了抵抗疾病的健康檢查及

種痘和藥物研製的成功。如果沒有他的工作奠定基礎,巴斯德和其他微生物方麵的先驅者是

沒法完成其研究工作的。

1688年,列文虎克又發現了蝌蚪尾巴的血液循環方式,他還最早發現了紅血球的存在,並指

出人和哺乳動物的血液中的紅血球是球形的,而低等動物的紅血球是橢球形的。

1714年,他用藏紅花作肌纖維切片的染色,這一簡單的切片和染色是顯微樣品製片技術的萌

芽。

列文虎克一生製作了200多架顯微鏡,他是第一個用放大透鏡看到細菌和原生動物的人。盡

管缺少正規的科學訓練,但他利用簡單顯微鏡對肉眼看不到的微小世界的細致觀察和驚人發

現,對18世紀和19世紀初期細菌學和原生動物學研究的發展,起了奠基作用。到18世紀,顯

微鏡已有許多改進,應用比較普遍,並開始作為一種商品進行生產。

1792年,普林斯做出美國第一架顯微鏡。隨後幾年,許多儀器製造者開拓接受訂做顯微鏡