显微镜——探索微观世界的“窗口”

远在古代,人类就已经掌握了一种技术,来让自己眼前的世界更加清晰。他们发现将水晶或透明宝石研磨成透镜,可用以放大物体。而这种技术就是磨镜技术。此后,这种技术还催生了放大镜与眼镜等用品,人类逐渐开启微观世界的大门。

大约1590年,荷兰眼镜制造商亚斯·詹森和他的儿子在摆弄几个透镜的时候,发现将其交叠在一起时可以使附近的物体看起来更加清晰,这就是显微镜的雏形。詹森所发明的显微镜可以将一只跳蚤放大到三十倍左右,所以那时詹森显微镜被人们叫得最多的名字便是“跳蚤镜”,但也只是作为贵族的玩具,并没有得到重视。

显微镜——探索微观世界的“窗口”

显微镜下的跳蚤

直到17世纪,荷兰人安东尼·冯·列文虎克的出现,彻底改变了显微镜的命运。杂货铺小学徒列文虎克是一个对新奇事物充满好奇心的人,他自学了磨制显微镜的技术。1665年他终于制成了他的第一台显微镜,虽然非常简陋,但是列文虎克研发的显微镜却可以放大270倍,这在当时已经超过了世界上已有的所有显微镜。

显微镜——探索微观世界的“窗口”

安东尼·冯·列文虎克

显微镜——探索微观世界的“窗口”

列文虎克自制显微镜

之后,列文虎克对显微镜的兴趣越来越浓,他开始用显微镜观察身边的一切事物,透过显微镜他看见了藏在清水中成群结队的“小动物”、如蝌蚪般数以百万计的精子、比荷兰人口还要多的口腔细菌等等,他的一系列重大发现终于让人们认识了“微生物”。

显微镜——探索微观世界的“窗口”

列文虎克手稿还原

列文虎克的一生当中磨制了超过500个镜片,他用他的显微镜对生活中各种各样的事物进行了先驱研究,显微镜让他从一个从没接受过正统科学教育的门外汉,成为了一个在科学研究中创造了不可磨灭的贡献的“微生物开拓者”。

后来,英国皇家学会的罗伯特·胡克改进了列文虎克显微镜的外形设计,他的改进奠定了现代光学显微镜的工作样态。

显微镜——探索微观世界的“窗口”

胡克显微镜

显微镜——探索微观世界的“窗口”

现代显微镜

但随着人们对生物学的不断深入研究,光学显微镜的分辨局限日益明显。因为有一种有生命且极具传染性的可怕微生物,即使是当时最完美的显微镜也捕捉不到它,这就是病毒。人们期待着分辨本领更高、功能更强的全新仪器。

1931年,由恩斯特·鲁斯卡发明的电子显微镜诞生了,这种新型设备终于让人们看清了病毒的“真面目”,让天花、甲型流感、艾滋病等病毒不再神秘。

显微镜——探索微观世界的“窗口”

天花病毒

电子显微镜问世后,对人类观察微观世界起到了十分重要的作用。而后人类开始渴望看见更小的东西。

显微镜——探索微观世界的“窗口”

鲁斯卡与电子显微镜

1982年,扫描隧道显微镜的问世,让人类走进了原子世界,这是显微镜发展史上的一个伟大的里程碑。原子不再是一个虚无的概念,它真实存在且有迹可循。电影《男孩和他的原子》让我们看到平时根本感知不到的原子的形貌,原子世界的大门终于向人类敞开。

显微镜——探索微观世界的“窗口”

电影《男孩和他的原子》

纵横数百年,显微镜让人类的视线从宏观领域,延伸到神秘的微观世界,显微镜还会看向更小的世界吗?也许,人们才刚刚推开微观世界的大门。

解码科技史

《看见微观世界》

播出时间:10月27日 07:39

显微镜——探索微观世界的“窗口”

监制 / 闫东 主编 / 刘铭 黄丽君

编辑 / 张兰 耿卓娅 李牧宸(实习)

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