显微镜下的第一个重大发现

更新于 2026年10月10日 版权声明

显微镜下的第一个重大发现

当伽利略听说荷兰的商人把两个透镜组合起来就能看得远时,立即自己实验装配出了望远镜,用它第一次看到月亮的表面,看到木星的卫星,证明了哥白尼的地动说。然而他没有对微观世界产生太大兴趣,所以把发展显微镜的工作留给了别人。

荷兰的业余科学家列文虎克是一个著名的显微镜制造者和使用者。科学仪器的制造和使用关系紧密,纯粹的商人是很难对科学仪器作出重大改进的。幸运的是作为布商的列文虎克对显微镜和科学研究很有兴趣。由于他没有受过正规教育,反倒免除了先入之见和哲学上的教条,因此能够从爱好和兴趣出发着手研究。他曾制成了非常小巧的短焦距的双凸透镜,后来又用这些小型高倍透镜制成简单的显微镜。这种显微镜比当时的光学仪器不仅更为高级而且更为适用。由于他的科学家朋友的介绍,列文虎克的重大工作被广泛重视,列文虎克本人被选为皇家学会会员。他去世时,人们发现他那里制作了400多台显微镜和放大镜,放大率从50倍到200倍的都有。

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显微镜下的细菌

列文虎克用显微镜所作出的发现非常多,根本不可能对其详细叙述。其中对微生物和血液循环的研究最为有名。他首先观察到单细胞动物,第一个观察到细菌,严格证明了毛细血管连接着动脉的静脉从而帮助哈维克服了血液循环学说中的唯一难点。他对昆虫生活史、肌肉组织结构、牙齿骨状物等多项研究也都比较深入。只是他的成果在很长时间内没被很好的利用。

1628年,哈维发表《心血运动论》,宣布了血液循环学说。这个埋葬盖仑体系从而使生命科学进入真正科学时代的革命学说非常有说服力,只在说明动脉与静脉在组织中相通这一点上缺乏事实证据。因为毛细血管太小,无法看见。这成为血液循环学说唯一的缺陷。正好就在《心血运动论》发表当年出生的意大利科学家马尔比基,好像注定了是为完成哈维的工作而来的。

马尔比基本来是学亚里士多德哲学的,21岁时因为父母死于流行病才决心学医。幸运的是使用了当时先进的仪器——显微镜,他才成为第一个用显微镜观察活体组织的人。他首先观察的是青蛙的肺。他发现当心脏不停跳动时,血液从动脉经过极细微的毛细血管进入静脉。这一精密细致的观察使哈维的血液循环理沦获得了最后圆满的成功,成为显微镜下第一个重要的发现。

马尔比基作为动物和植物材料显微技术的创始人,不仅对血液循环和毛细血管作出了重要的研究发现,而且对肺和肾的细微结构、大脑皮层、脑和脊髓的结构、植物微解剖学、无脊椎动物生物学等都有重要的研究和发现。他可以被看作胚胎学、植物解剖学和比较解剖学以及组织学的先驱。

细胞的发现(https://www.daowen.com)

所有的生物都是由细胞构成的。尽管这是19世纪才发现的,但17世纪第一批使用显微镜的科学家就已经观察到了细胞。而英国科学家胡克在观察软木塞时正式使用了“细胞”这个命名来称呼生物体的这一基本单位。这成了17世纪显微镜下的又一个著名发现。

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细胞结构图

胡克是英国皇家学会的干事长,负责周会上所进行的实验演示。显微镜研究成果的演示课程则由他本人亲自担任。胡克对科学仪器的发明和发展贡献很大,尤其是对天文学仪器和对显微镜的改进,因为他对光学理论的研究非常深入,是光的波动说的先驱。他在显微镜研究成果演示会上每次都至少要介绍一个使用显微镜进行观察的实验。蚤、虱、蚊虫等各种昆虫,还有头发、霉菌、地衣及纺织品、常用物件等都是他的观察对象。因此,尽管使用显微镜工作的科学家们实际上都观察到了细胞,却由胡克给出了恰当的名称。胡克并不仅仅只发现了一个个的微观世界,而且对活细胞内的物质有详细的描述。

1665年,胡克出版了《显微图像》一书,对显微镜下的观察收获作了许多重要描述。比如他观察到肥皂泡和其他薄膜上都有的薄膜色彩,并由此研究提出光的波动理论;证明燃烧依赖于空气的实验以及对化石的观察和化石起源理论等。当然,最著名的还是他在这本书中描述的他对软木的研究,由此发现了细胞。

图示

细 胞

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