數(shù)百年前的歐洲,漫長(zhǎng)黑暗的中世紀(jì)之后,迎來了文藝復(fù)興的曙光,來自遙遠(yuǎn)東方的火藥、指南針等發(fā)明引領(lǐng)了歐洲人從蒙昧走向光明。與此同時(shí),一種能夠讓人看到微觀世界的發(fā)明也悄然登上歷史舞臺(tái)。
最初是這樣的
在沒有歷史記錄的古代,我們的祖先們很可能在大自然中接觸過類似透鏡的東西——冰塊、水珠或者水晶。有些自然狀態(tài)下的水晶會(huì)呈現(xiàn)出中間比邊緣厚實(shí)的形狀,透過這樣的水晶,就能看到被放大了的物體。到了公元1世紀(jì),人類發(fā)明了玻璃,人們將這種透明的材料制作成各種形狀,以此來觀察事物,從而進(jìn)入了一個(gè)奇妙又引人入勝的世界。
沒錯(cuò),這其實(shí)就是我們今天所說的放大鏡。不過,直到13世紀(jì)末期,人類才明確了“鏡片”的概念,近視眼鏡也逐漸成為一種“可穿戴設(shè)備”。那時(shí)候的眼鏡工匠通過研磨玻璃來制作鏡片。在1600年左右,他們中的一些人發(fā)現(xiàn)疊加鏡片可以將放大效果成倍增加,這種組合型鏡片設(shè)備就是顯微鏡的前身。
大約在1590年,兩個(gè)荷蘭眼睛工匠和他們的父親嘗試把一些鏡片放到圓形管里,靠近管子底部的物體得到了放大,而且要比任何單放大鏡片的放大倍率高很多。
于是,屬于“微觀觀測(cè)”的時(shí)代即將到來。
第一臺(tái)顯微鏡
最早“顯微鏡”的放大功能相當(dāng)有限,也就能把物體放大6倍或10倍。這么小的放大倍數(shù)能干什么呢?嗯,還是能干挺多事情的,比如用來觀察跳蚤啦,螞蟻啦……對(duì)了,早期的這種“顯微鏡”更多時(shí)候其實(shí)是被叫作“跳蚤鏡”。
于是,世界上第一臺(tái)真正意義上的顯微鏡出現(xiàn)的時(shí)間,要到17世紀(jì)晚期,發(fā)明者是荷蘭的布匹商人安東尼,列文虎克。你沒看錯(cuò),當(dāng)時(shí)的列文虎克的確是一位布匹商,他從小就在商店里學(xué)徒,用放大鏡辨認(rèn)計(jì)算布料中的線頭,因此對(duì)鏡片這種東西異常熟悉。久而久之,列文虎克自己琢磨出了一套研磨和拋光大曲率微小鏡片的方法,用這種新鏡片制成的顯微鏡能夠?qū)⑽矬w放大270倍!
利用這樣的“劃時(shí)代超級(jí)顯微鏡”,列文虎克第一次看到了細(xì)菌,看到了一滴水中光怪陸離的大千世界,甚至看到了構(gòu)成生命的基本單位——細(xì)胞。于是,布匹商列文虎克憑借自己的發(fā)明和對(duì)世界細(xì)致入微的觀察,成為人類科學(xué)史上至關(guān)重要的科學(xué)家。
想看得更清楚
列文虎克制作的顯微鏡只用了一個(gè)鏡片,就達(dá)到270倍的放大倍數(shù)。到了18世紀(jì),人們又在此基礎(chǔ)上改進(jìn)出了復(fù)式顯微鏡,用不止一個(gè)鏡片,將放大倍數(shù)提升到更高水平。到了19世紀(jì)中葉,美國人查爾斯·斯賓塞制造出了放大1000多倍的顯微鏡,這標(biāo)志著顯微鏡技術(shù)已經(jīng)走向成熟。
不過,人類在科學(xué)探索上的進(jìn)取精神,始終敦促科學(xué)家追求能讓人看得更清楚的技術(shù)。20世紀(jì)30年代,電子顯微鏡問世。電子顯微鏡可以用來觀察小到原子的物體。今天,無論是光學(xué)顯微鏡還是電子顯微鏡,都依舊在不斷改進(jìn),不知道人類還能不能在更小的世界看到更有趣的東西呢?