互动科普

再现开创性显微镜专家的实验揭示了他们用简单的单目镜显微镜实际所观察到的情况。

1674年，Antony van Leeuwenhoek(列文虎克)使用一台自制显微镜进行观察，发现了一个令人着迷的新天地。这位荷兰业余科学家当时正目不转睛地盯着他从湖面上收集的粘液，突然看到一些未知的生物:“我看到了如此之多的小不点微动物，它们在水中的运动是如此之迅速，运动形式是如此之多种多样，向上，向下和兜圈子，好看极了。”

列文虎克生于1632年并于1723年逝世，他无意之中开创了微生物学新领域。为在一个光学科学真正兴旺发达之前的时代中从事研究工作，列文虎克自己动手制作了500多台显微镜。他使用这些基本仪器，记录下——除“微动物”即微生物之外——许多细胞结构以及红血球和精子的存在。他还描述了细菌、原生动物、轮虫、植物细胞和真菌。

尽管如此，列文虎克的许多同时代人却将其作为一位浅薄的业余爱好者、一位异想天开的人而不予承认。他的真知灼见从未被人们接受。实际上，直到19世纪中叶 LouisPasteur(巴斯德)时代——微生物的观点才被广泛地接受。甚至时至今日，也仍有一些科学家坚持认为，列文虎克无法通过他的简易的单目镜仪器看到他所声称观察到的东西。现今的一些研究使用了一架列文虎克显微镜，来证明这些放大装置无法分辨出他所描述的微小细部;在其中一个实验中，红血球看上去仅仅是—片模糊。

诋毁者们也将类似的指责指向RobertBrown(布朗)。1827年，这位年轻的苏格兰外科医生证明了今天仍用他的名字命名的现象:布朗运动。他在细胞内部观察到微小颗粒不停运动的现象。几年之后，布朗通过他的单目镜显微镜观察到另一个先前未曾有过记录的现象。他为了寻找有毒植物曾到过澳大利亚，他被他在旅途中所收集的兰花强烈吸引住。当他对一个又一个的植物细胞进行检査时，他开始发现一种重复结构:“在每一个表皮细胞中…可观察到一种单圆形小区，该区通常比细胞膜更不透明。”布朗不久便确定这个特点为许多生物体的细胞所共有。后来他将这种结构命名为我们目前仍然沿用的名称:“细胞核”。

与列文虎克一样，布朗也经常被人们低估。一些同时代的教科书甚至说，他仅仅观察到花粉颗粒的运动，而不是细胞内的远远小得多的微粒运动。而且，一个对布朗显微镜的最新评价断言，这种仪器很可能是解剖标本的一种有用工具,但是它无法分辨出像细胞核那样小的结构。

使用这两位科学家的原始显微镜——和通过我自己制作单目镜一一我也再现了他们原先的许多实验。这是一件困难的工作，因为没有关于这两位生物学家所用方法的详细记述，并且要调节该显微镜和忠实地复原这些实验还必须非常小心地操作。可是，与许多人的断言相反，我已发现一台简易的显微镜能够观察到活的细胞、细胞核和布朗运动。使用布朗显微镜，我甚至能够分辨出线粒体，而线粒体的大小仅为细胞核的几百分之―。列文虎克和布朗都是诚实的论文撰写者。

此处所展示的图片均未作过加工处理。它们显示出这些早期的显微图片是何等激动人心、何等美丽。它们展示出这些最简单的仪器——即出自17世纪和19世纪的简易单目镜显微镜——能够如何永久地改变我们的观察力。