現(xiàn)代意義上的光學(xué)顯微鏡在13世紀(jì)才開始出現(xiàn),最初只是一個(gè)鏡片的單式顯微鏡,也就是放大鏡,后來到了16世紀(jì)才出現(xiàn)由兩個(gè)透鏡組成的復(fù)式顯微鏡。人們一般都認(rèn)為荷蘭的詹森父子是現(xiàn)代復(fù)式顯微鏡的發(fā)明者。17世紀(jì)以后,荷蘭學(xué)者列文虎克開始大量制造顯微鏡,英國博物學(xué)家羅伯特·胡克則利用顯微鏡發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞結(jié)構(gòu),顯微鏡開始在科學(xué)中發(fā)揮巨大作用。彼時(shí),已經(jīng)是中國的康熙王朝。
不過,中國人對(duì)顯微鏡的認(rèn)識(shí)也并未比西方人遲多少。早在清順治時(shí)期,李漁就已經(jīng)在《十二樓》中講到了顯微鏡:“大似金錢,下有三足,以極微、極細(xì)之物,置于三足之中,從上視之,即變?yōu)闃O宏、極巨。蟣虱之屬,幾類犬羊;蚊虻之屬,有同鸛鶴;并蟣虱身上之毛,蚊虻翼邊之彩,都覺得根根可數(shù),歷歷可觀,所以叫做顯微鏡,以其能顯至微之物,而使之光明較著也?!辈贿^,目前還無法確定顯微鏡傳入中國的確切時(shí)間。
根據(jù)歷史記載,1687年,法國國王路易十四派了一批傳教士來華,他們給康熙皇帝帶來了不少法國的奇器,其中就有顯微鏡。由于第一批傳教士帶來的奇器不多,作為會(huì)長(zhǎng)的洪若翰趕緊給法國方面寫信,要求送來更多的奇器,各種顯微鏡自然也是少不了的。后來的幾批傳教士都帶來了不少顯微鏡,這些顯微鏡不僅僅呈現(xiàn)在康熙、雍正、乾隆面前,也逐漸為士紳達(dá)官所識(shí)。
剛剛進(jìn)入中國的顯微鏡,只不過是令國人大開眼界的奇器,卻沒有被用在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活當(dāng)中。乾隆皇帝曾經(jīng)寫過一首《詠顯微鏡》:“玻璃制為鏡,視遠(yuǎn)已堪奇。何來 逮器,其名曰顯微。能照小為大,物莫遁毫厘。遠(yuǎn)已莫可隱,細(xì)有鮮或遺。我思水清喻,置而弗用之?!笨梢?,顯微鏡起初只不過被拿來賞玩的,“置而弗用”罷了。
盡管顯微鏡傳入中國的時(shí)間并不算晚,然而卻一直是一種稀罕奇器。一方面,傳教士帶來的顯微鏡數(shù)量有限,國人又鮮有能制造者;另一方面,已經(jīng)傳入的顯微鏡大都被“置而弗用”,自然知道的人也就不多了,以致清末出洋大臣見到顯微鏡時(shí)依然表現(xiàn)得十分驚奇。1866年,斌椿、張德彝訪問瑞典,看到了顯微鏡投影:“術(shù)者以滴水放于顯微鏡上,向日而照,映諸對(duì)壁,則水內(nèi)小蟲無數(shù),蠕蠕如魚蝦者。醋內(nèi)照之有蟲如蟬,千百飛舞,大皆三尺許。河水照之有如蝎如蟹之蟲,大皆三四尺?!钡搅斯饩w年間,隨著顯微鏡的介紹日漸增多,國人才逐漸了解。英國傳教士傅蘭雅在其主編的《格致匯編》中,曾有專門一篇《釋顯微鏡》,詳細(xì)介紹了顯微鏡的用途、結(jié)構(gòu)、工作原理、制造和使用方法。
自制顯微鏡的能工巧匠
清朝時(shí)期的顯微鏡大部分是傳教士帶來的,卻也有一些是國人自己制造的。在順治時(shí)期,有一個(gè)叫做孫云球的吳江人,從西學(xué)中學(xué)到了一些光學(xué)的知識(shí),并且善于磨制鏡片,主要是制作眼鏡和望遠(yuǎn)鏡,也有一些顯微鏡。他曾寫過一部《鏡史》,書中這樣介紹顯微鏡:“鏡用俯視,以極微細(xì)之物,置三足之中。視醯雞頭尾了然,視疥蟲毛足畢現(xiàn),蚊蟁宛如燕雀,蟻虱幾類兔猿。博物者不特知所未知,信乎見所未見。”據(jù)推測(cè),他可能既會(huì)制造單式顯微鏡(存目鏡),也會(huì)制造復(fù)式顯微鏡(察微鏡),只可惜沒有實(shí)物留給后人??滴跄觊g的黃履莊也是一位能工巧匠,不但制作了溫度計(jì)、濕度計(jì)、機(jī)械狗等機(jī)巧器械,而且也善于自制顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)奇器。
其后又出現(xiàn)了一位光學(xué)家鄒伯奇,此人尤其擅長(zhǎng)制作照相機(jī)并為人攝影,而且他還用攝影術(shù)繪制了廣東沿海的村落地圖。在他所著的《格術(shù)補(bǔ)》一書中,他給出了透鏡成像的原理和計(jì)算公式,以及望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡的制作方法,而他本人也制作了不少望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡。
說到清朝中期的幾何光學(xué),不得不提鄭復(fù)光。此人活躍于嘉慶道光年間,曾經(jīng)在國子監(jiān)讀書,在數(shù)學(xué)、光學(xué)、機(jī)械制造方面頗有造詣。當(dāng)他讀到漢朝《淮南萬畢術(shù)》中“夏造冰”的章節(jié)時(shí),便親自試驗(yàn),研究了冰透鏡取火的影響因素。除此之外,他還制造了眼鏡、幻燈機(jī)、望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡。
不過,在清朝能夠磨制鏡片、自制顯微鏡的能工巧匠畢竟是鳳毛麟角,即便到了民國以后,國人制造顯微鏡的技術(shù)仍然落后于西方,學(xué)校和醫(yī)院使用的顯微鏡主要還是靠進(jìn)口。
小鏡片,大影響
顯微鏡的出現(xiàn),對(duì)整個(gè)世界都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。正如望遠(yuǎn)鏡可以讓人類將遙遠(yuǎn)的星空拉到眼前一樣,顯微鏡可以讓不能由感官直接察覺的事物暴露于人類眼前。更為重要的是,望遠(yuǎn)鏡所見畢竟是遙遠(yuǎn)之處存在之物,顯微鏡所見似乎是本來沒有的東西,這種“無中生有”的感覺更讓人覺得驚奇。
特別是在復(fù)式顯微鏡被發(fā)明之后,西方的生物學(xué)獲得了巨大突破,人類對(duì)于生物的研究進(jìn)入到細(xì)胞時(shí)代;而各種微小生物的發(fā)現(xiàn)不但促成了微生物學(xué)的發(fā)展,而且還否定了生物的自然發(fā)生說。隨著顯微鏡及其相關(guān)技術(shù)(如細(xì)胞染色技術(shù)、消色差技術(shù)等)的進(jìn)步,顯微鏡在生命科學(xué)中發(fā)揮了越來越大的作用。
顯微鏡在中國似乎是另一番景象。直到19世紀(jì)即將結(jié)束的時(shí)候,仍然沒有被應(yīng)用到科學(xué)研究當(dāng)中。盡管如此,顯微鏡還是多少改變了清朝人的生活。當(dāng)人們透過顯微鏡看到那個(gè)“無中生有”的世界時(shí),他們的世界觀肯定發(fā)生了變化:原來還有這樣一個(gè)未知的世界!更有像康有為這樣的人據(jù)此發(fā)揮,能夠通過顯微鏡“而悟大小齊同之理”。而當(dāng)出洋大臣志剛看到顯微鏡下的面糊中蠕動(dòng)著各種小蟲之后,也終于明白“冷水及隔宿有湯水之物,皆不可食。”
不只是在世界觀上,在生產(chǎn)生活中顯微鏡也已經(jīng)開始發(fā)揮作用。當(dāng)西方近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展起來以后,蠶絲業(yè)也受益匪淺,特別是法國科學(xué)家巴斯德用顯微鏡檢查蠶蛾,切斷了蠶粒子病由帶病蠶蛾傳給蠶卵的途徑,由此提高了養(yǎng)蠶的質(zhì)量。晚清時(shí),西方的養(yǎng)蠶法傳入中國,其中就包括了蠶體病理學(xué)的知識(shí)。應(yīng)用巴斯德的顯微鏡技術(shù)挑選蠶種的“巴斯德制種法”也隨著法國學(xué)者喝茫氏的《喝茫蠶書》而傳入中國,這本書中還專門介紹了顯微鏡的結(jié)構(gòu)及其使用方法,根據(jù)書中描述,可以知道當(dāng)時(shí)應(yīng)用的是復(fù)式顯微鏡。那么,顯微鏡是否對(duì)中國的蠶絲業(yè)產(chǎn)生影響了呢?光緒南書房翰林徐琪在《南齋日記》中記錄了他向慈禧報(bào)告浙江農(nóng)商情況的對(duì)話“……即如從前養(yǎng)蠶不精,近仿西法,用顯微鏡先照,將蠶子有毛病者先行挑出,所以近來所養(yǎng)之蠶既好,絲亦較從前漂亮”。非但如此,顯微鏡在養(yǎng)蠶業(yè)的應(yīng)用還催生了一名顯微鏡制造高手——廣東興寧的李任重,由于他制造的顯微鏡安裝的是自己磨制的凸透鏡,透鏡的質(zhì)量又很好,被譽(yù)為“中國新顯微鏡制造家”。
但顯微鏡在中國的科學(xué)研究中發(fā)揮更大的作用,還要等到近代醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)的教育與研究開始之后,這個(gè)任務(wù)在清朝并沒有完成,而是留給了后來的民國時(shí)代。
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