列文虎克的微观世界

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  列文虎克,英文名Antonie van Leeuwenhoek (1632.10.24-1723.08.26 ),荷兰显微镜学、微生物学的开拓者。他磨制的透镜远远超过同时代人。他的放大透镜以及简单的显微镜形式很多,透镜的材料有玻璃、宝石、钻石等。其一生磨制了400多个透镜,有一架简单的透镜,其放大率竟达270倍。
  主要成就:首次发现微生物,最早纪录肌纤维、微血管中的血流。
  
  眼镜店里的小学徒
  
  1632年,列文虎克出生于荷兰德尔夫特一个酿酒工厂的家庭。在他很小的时候,父亲就去世了,因为家境贫寒,他16岁就辍学了,因此没有受过系统的自然科学教育。母亲托人把他送到眼镜店跟师傅学手艺。眼镜店里琳琅满目的镜片吸引着他。在列文虎克的眼里,晶莹明亮的眼镜片就像传说中神奇的魔镜一样,能够使物体放大或缩小,真是太有意思了。他幻想着有一天自己也能够磨一块均匀透亮的镜片,用它去探索大自然的奥秘。
  列文虎克勤勤恳恳地跟着师傅学活,技艺提高很快,可眼镜店老板却怕列文虎克把手艺学到手,将来砸了自己的饭碗,于是便把他辞退了。后来,列文虎克在德尔夫特市政府谋了个看门的闲差,工作之余,他就拼命地磨镜片。
  
  列文虎克的第一架“显微镜”
  
  经过多年的努力,1665年,列文虎克终于磨制出一块自己满意的透镜。透镜只有1/8英寸大小(约为0.318厘米),在铁匠师傅的帮助下,他动手做成了一个小小的金属支架。他把透镜镶嵌在支架的木板上,这样,看东西就方便多了。
  不久,列文虎克听人说,如果两块镜片叠在一起,放大的倍数会更大。于是,他就在原来的凸透镜装置上,加了一块透镜,并将两镜片用圆桶套起来,在支架中间设计了一个旋钮,以调节这两个镜片之间的距离。为了解决光线问题,他在透镜的下方装上一块铜板,上面钻了一个孔,使光线能够反射到被观察的东西上,观察效果大大增加。他把这个装置称为“显微镜”。显然,这个显微镜和当时其他人制作的显微镜相比,是性能最好的。
  此后,列文虎克不断改进显微镜的制作方法,使显微镜越来越精密,放大倍数达到300多倍。显微镜终于使列文虎克实现了少年时的梦想。
  列文虎克着魔似的用他那心爱的显微镜观察各种小东西,从牙垢到沟中的污水,都成了他的观察对象。他记下了肌肉、皮肤、毛发和牙质的精细结构。但是,他太钟爱自己的发明了,他的小实验室任何人都不能进入,观察微观世界的秘密成为他独享的权利。
  这时,一位好心的医生建议他把显微镜和观察记录送到英国皇家学会,向世界公开他的研究成果。经过激烈的思想斗争,1673年,列文虎克用荷兰文给英国皇家学会寄过去一份题目很长的实验报告《列文虎克用自制的显微镜观察皮肤、肉类以及蜜蜂和其他虫类的若干记录》。当时,科学家们对报告涉及的内容还一无所知,因此,没有组织人员进一步审核、验证这份具有重要内容的报告。
  列文虎克并没有因此气馁,而是继续进行观察记录,继续向英国皇家学会报告他的每一项收获。
  
  雨水中的“小人国”
  
  1675年的一天,天空下着磅礴大雨,狭小的实验室里又黑又闷。列文虎克不能再观察显微镜,便站在屋檐下的窗口边上,望着门外的细雨发愣。这时,他忽然萌生了一个念头,我们经常见到的雨水中到底有什么东西呢?
  于是,列文虎克用吸管在水塘里取了一管雨水,滴了一滴放在显微镜下。结果,他看到雨水里有无数奇形怪状的东西在蠕动。他简直不敢相信自己的眼睛,他揉了揉眼皮再观察,结果还是一样。他感到十分惊骇,就呼唤自己的女儿玛丽亚过来一同观察。
  玛丽亚凑到显微镜下,惊奇地叫道:“哎呀,这是什么东西呀?就跟童话里的‘小人国’一样”。
  “这是雨水中的王国。”
  “真是不可思议”。
  难道这些小生命是从天而降的吗?为了验证这一想法,列文虎克又把杯子放在地上,接了半杯从天上直接落下来的雨水,然后取出一滴放在显微镜下观察,结果没有发现什么。可是,过了几天再观察,雨水中又有小生命在蠕动,只是数量不多了。
  雨水里有“小人国”,那么,其他物质中有没有呢?
  列文虎克把牙齿里的牙垢取出来,用雨水稀释后放在显微镜下观察,结果还是发现了“小人国”。同样,在雨水搅拌过的湿泥土里,他也发现了“小人国”。
  列文虎克经过反复观察验证,最后向英国皇家学会报告了他发现“小人国”的消息。他在报告中写道:“我用4天的时间,观察了雨水中的小生物。我很感兴趣的是,这些小生物比直接用肉眼看到的东西小到万分之一……这些小生物在运动的时候,头部会伸出两只小角,并不断地活动,角与角之间是平的……如果把这些小生物放在蛆的旁边,就好比一匹高头大马旁边的一只小小的蜜蜂……在一滴雨水中,这些小生物要比我们全荷兰的人数还多许多倍……”
  列文虎克的报告朴实无华,没有固定的格式,也不讲文法修辞,在英国学术界引起了强烈争议,很多人认为列文虎克在胡说八道。但英国皇家学会有着严格的验收科技成果的法规。为了验证他的报告,皇家学会组织了一个12人的考察团到荷兰拜会这位“怪杰”。在列文虎克的家里,他们用列文虎克制作的显微镜观察了水中的小生物,证实了列文虎克关于“小人国”的描述不是无稽之谈。他们对列文虎克的发现给予了高度赞扬,认为该发现“具有里程碑的意义”。考察结束后,他们向英国皇家学会递交了书面报告,称“列文虎克在他的小实验室里创造了奇迹”。
  
  小学徒成为世界著名的科学家
  
  在此之后,每当列文虎克在这一领域有所收获时,他便写信报告给英国皇家学会。1677年,他报告自己观察到狗和人的精子。1680年,他报告发现了酵母里含有球形的小颗粒(即酵母菌)。同年,为了表彰和鼓励列文虎克的研究工作,英国皇家学会正式吸收他为会员,巴黎科学院吸收他为通讯院士。就这样,一个出身寒微的小学徒终于成了世界著名的科学家。
  从此,列文虎克工作更勤奋了,成果也不断产生。1684年,他通过观察血液,准确地描述了血红细胞。1702年,列文虎克对雨水中的微生物进一步研究,认为风能将空气灰尘中的微生物带入水中。以后经过对昆虫、海贝和鳝鱼等的研究,列文虎克进一步指出:微生物不是从河泥或沙子中产生的,而是和动物一样,有卵、幼虫等完整的繁殖过程。这一有趣的发现使列文·虎克名扬世界。
  列文虎克的一系列发现,在生物学史上开辟了一个新的研究领域,他成了在显微镜下观察到微生物和原生物的第一人。有一次,一个记者问列文虎克他成功的秘诀是什么?列文虎克意味深长地伸出了因长期磨制镜片而长满老茧和裂纹的手说:“这就是!”
  在列文虎克生前,有许多大人物曾经看望过他,其中包括俄国皇帝彼得大帝一世、英国女王等。1723年,列文虎克逝世于荷兰的德尔夫特,享年91岁。死后,他的家人将他亲手研制的26台显微镜和它们的制作方法无偿地捐给了英国皇家学会,使之成为全人类共享的财富。
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