小水滴里的奇幻世界
安東尼·危·列文虎克生于荷蘭的代爾夫特一個釀酒工人的家庭里。盡管文化水平有限,但卻在1680年被選為英國皇家學會會員。他一生中有許多發現:1674年對紅細胞作了精確描述;1675年發現了原生動物;1684年在前人基礎上準確描述了血紅細胞。
這些成就的取得一靠先進技術改進顯微鏡,二靠細心的觀察。尤其是對顯微鏡的改進最為著名,使人們能夠開始微觀的科學實驗。
工具是人類器官的延伸。要觀察肉眼看不到的微生物,沒有恰當的工具是不可能的。在列文虎克之前,英國人虎克已經描繪過顯微鏡下長破革上的藍色霉菌形態,不過,看到細菌、原生動物等活的微生物,并把它們記錄下來的第一人是列文虎克。
在荷蘭的鹿特丹和海牙之間,有一個小小的村鎮。這個名叫代爾夫特的小鎮一向不為外界所知。小鎮上的居民也從不奢望到外邊去闖闖世界,他們生于此又死于此,延續著生命,維持著小鎮的繁榮。
1632年,在小鎮上一個中產階級家庭里,誕生了一位名叫安尼·危·列文虎克的男孩。他跟鎮上所有男孩子一樣,由他的家庭供他讀書,但只在鎮上讀了小學。這已經足夠了,列文虎克已經能讀書,也能給上司寫報告,于是他在鎮政府中擔任了低級的職務,結了婚,生了六個子女。在鎮上所有的居民眼中,列文虎克是幸福的,大家都羨慕他那安詳平和的家庭生活,巴不得自己也能像他一樣。
有一天,列文虎克在書上看到了這種奇異的觀察工具,對它產生了濃厚的興趣。十七世紀時,在一個小鎮的商店里當然買不到這種高級的玩意,于是列文虎克決定自己動手,做一架顯微鏡。
顯微鏡的關鍵零件是鏡頭,列文虎克雖然不是個磨鏡工人,也沒有接受過一天的技術訓練,但他有的是時間,更有對這種業余愛好的滿腔熱忱。有了這兩點,再學習一些制作的方法,他便開始磨起鏡頭來。憑著細心和執著,他的磨鏡技術一天天提高,最后,終于遠遠超出了當時的專業技師。
列文虎克并不按照復式顯微鏡的辦法制造自己的觀察工具,他絕對沒有束縛手腳的框框。功夫不負有心人,列文虎克終于制成了一塊直徑只有0.3厘米的小透鏡,并做了一個架,把這塊小透鏡鑲在架上,又在透鏡下裝一塊銅板,上面鉆一個小孔,使光線從這里射進而反射出所觀察的東西。
這樣,列文虎克的第一臺顯微鏡成功了。他制出的顯微鏡比當時任何技師制造的都高明,放大率高達約270倍。在有所發現的科學道路上,列文虎克憑自己的毅力邁出了堅實的第一步。
有了精良的工具,列文虎克進入了他偉大發現的第二步。他有極大的耐心,目光十分尖銳,又十分好奇。他什么東西都拿來觀察,并把自己觀察到的詳詳細細記錄下來,每一次都繪制出詳細圖。
列文虎克觀察人的血液,第一次發現了血液中有紅血球;他觀察跳蚤,發覺這種惱人的昆蟲跟所有帶翼昆蟲一樣,用同樣的方法繁殖;他把肌肉纖維、皮膚組織、人的毛發都放到顯微鏡下,畫出它們的形狀和結構。
1675年的一個雨后,列文虎克從院子里舀了一杯雨水用顯微鏡觀察。他發現水滴中有許多奇形怪狀的小生物在蠕動,而且數量驚人。在一滴雨水中,這些小生物要比當時全荷蘭的人數還多出許多倍。他在報告中寫道:“在我偶爾觀察到這顆水滴時,非常驚奇地看到許許多多不可思議的各種微小的生物;有些微生物的身長為其寬的三至四倍。根據我判斷,它們的整個厚度比虱子身上的一根毛厚不了多少。”
這些小生物具有很短很細的腿,位于頭部的前面的靠近最后部分,附有一個明顯的球狀物體;而我判斷,這最后部分是稍為分叉的。這些微生物很靈活。活動起來時常到處亂竄。
在列文虎克發現的一滴水的世界里,充溢著各種微生物。他看到了憑一根鞭毛自由游動的生命,他看到了形狀恰如一只草鞋的小蟲,他還發現了更小的、沒有固定形狀的更多的微生物。
盡管當時列文虎克不可能知道它們的特點,但他發現的這個新世界對人類卻有十分重要的意義,因為那些細菌居然在很大程度上掌握著人類的生殺大權。發現它們是人類的一大勝利,戰勝它們的任務當然要交給列文虎克之后的科學家。
列文虎克在發現小水滴里的世界之后,越加著迷地擴大了他的觀察范圍。他在井水里,在人的唾液里,在人的腸液中,都發現了無數微小的生物,他把這些細菌和原生微生物一一作了繪圖和描述,還根據自己顯微鏡放大的倍數,計算出它們的大小。
列文虎克的報告不斷送到英國皇家學會。他的報告樸實無華,沒有固定格式,也不講文法修辭,科學家們對他的報告搶著閱讀。一家當時主要的科學協會收到列文虎克的報告后,十分重視他的發現。
1680年,列文虎克正式當選為英國皇家學會的會員,巴黎的科學院也正式聘請他擔任了通訊院士。世界上許多知名的人士,只要來到荷蘭,都要去看一看列文虎克。
俄國的沙皇彼得大帝、英國的女王,都曾經到代爾夫特列文虎克的家中拜訪。但是,列文虎克卻沒有因為自己出了名而沾沾自喜,他依舊在自己的家鄉小鎮,過著簡樸的生活,并繼續著他不懈的觀察。
曾經有人認為,列文虎克的發現只不過是科學史上的幸運事件,是一位純粹業余愛好者的無意識的舉動。但是,這種說法顯然是錯誤的。列文虎克是在完全不受外界影響的情況下,獨立工作得出結果的。
沒有列文虎克精心制作的顯微鏡,這種發現就不可能;沒有他精確的觀察,小水滴里的世界也不可能被發現。他的發現是技巧和艱苦工作的結晶,而這跟幸運和偶然則截然不同。
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