安东尼·范·列文虎克

定义

Mark Cartwright
翻译,由Zhiyu Zhou翻译
发表于 24 October 2023
其他语言版本: 英语, 法语
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Portrait of Antonie van Leeuwenhoek (by Jan Verkolje , Public Domain)
安东尼·范·列文虎克肖像画
Jan Verkolje  (Public Domain)

安东尼·范·列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek,1632-1723)是科学革命中最重要的显微镜学家。这位荷兰科学家制作了500多台显微镜,其中很多的放大倍数都远超同时代显微镜。他的发现包括细菌,原生动物,红细胞,精子,和微型昆虫与寄生虫的繁殖方法。

早期生活

对一个17世纪最杰出的科学家来说很与众不同的是,安东尼·范·列文虎克并不属于上层社会。他在1623年10月24日出生在荷兰代尔夫特(Delft)的一个中低阶层家庭。安东尼的家里是酿酒师,他也没有机会在大学学习拉丁语或法语,也就是当时科学界交流使用的两种主要语言。这些阻碍影响很严重,尤其是在资金方面,因为当时的科学家各有各自的渠道来资助他们昂贵的研究。列文虎克必须要通过同时做布艺师(他在阿姆斯特丹接受过这个行业的培训)和代尔夫特市政官员来资助他对显微镜的研究。也许对他的未来成就很关键的一点是,他在做布料检测的工作时用到了放大镜。

列文虎克的显微镜

在17世纪20年代,显微镜很快在继望远镜之后成为了科学革命中最重要的仪器之一。一个全新的微观世界向科学家们展现了出来。解剖学家,昆虫学家,和植物学家都十分热衷于使用这个新发明来进一步了解自然世界。显微镜下的生命突然间变得难以想象般地错综复杂了。

列文虎克的单式显微镜能够放大到令人惊讶的270倍。

列文虎克似乎是在1670年初制作的第一台显微镜。他可能是在 《显微图志》(Micrographia), 一本罗伯特·胡克(Robert Hooke,1635-1703)写的充满丰富插图的,关于能够在显微镜载玻片上所观察到的奇观的书大获成功后,对这个学术领域产生了兴趣。确定无疑的是,列文虎克的研究顺序似乎也和胡克书的顺序一样,也就证明他自己确实也有这本书。

一台列文虎克制作的显微镜在两位著名的科学家——雷尼尔·德·格拉夫(Reinier de Graaf)和亨利·奥尔登堡(Henry Oldenburg)——之间的一封1673年的信里被提到了。列文虎克在他的职业生涯中制作过500多台显微镜,并且打磨自己的镜片。他发明了一种很小而简约的显微镜(单式显微镜),而且这台显微镜用的不是常见的镜片,而是一粒微小的,固定在两片金属片之间的玻璃珠。

列文虎克的单式显微镜能够放大到令人惊讶的270倍。列文虎克在他的迷你显微镜上加了一个比例尺,这就让观测样本能够被更精确地相互比较了。在一个科学数据的分享属于头等大事的年代,他还设计了一个能够让其他显微镜学家比较比例的方法,也就是使用基础测量单位,比如一根人的头发或者一粒沙子的厚度。这样,其他地方的显微镜学家就能够更好地明白对方的研究成果了。

Leeuwenhoek Microscope
列文虎克的显微镜
Science Museum, London (CC BY-NC-SA)

列文虎克的发现

列文虎克远不仅是一名技术员,他充分使用了他的显微镜并且在这个新兴的领域做出了几项重大的贡献。他的“贡献包括对于红细胞,血液在毛细血管里的流动,原生动物的存在,和男性精子的本质的发现”(Burns,166)。他还发现了细菌,并将其称为“微生物(animalcules)”,因为他们是从动物肠子样本中被发现的。另一个发现是,肉眼不可见的微型昆虫的繁殖方法和更大型的生命一样,而不是通过某种被当时大多数人认为是自然发生的繁殖。

列文虎克与众不同的一点是他对用显微镜看几乎任何东西都有兴趣,就像历史学家W.E. Burns总结的那样:

他向他的邻居要东西来看,比如剪下来的头发和血液样本;他从当地商贩那里要来被感染的粮食和被宰的动物的碎块;他还去码头采样那里各式各样的物品,比如鲸鱼皮。列文虎克也不反感把自己的身体部位放在显微镜下,在1683年他发布了他牙齿上牙垢的显微镜观察结果……还有对于一种他自己一连两周没脱袜子后在脚趾缝里找到的一种物质的详细分析。(166)

在一个彰显列文虎克无法抑制的好奇心和为此甘愿对周围人的使用的例子里,他调查了造成痛风的原因。他知道患有这种糟糕疾病的症状是,这人的两个关节的洞处会分泌一种粉末样的物质,一处在脚后跟,另一处在胳膊肘。 列文虎克在一封信里总结了接下来发生的事:

我让他给我一些粉末,他很乐意地给了我……我观察了那些我们肉眼看着像是粉末的固体,然后我十分震惊地发现我的想法是错误的,因为它其实全部是由长而透明的小颗粒组成的,其中很多有两个尖端。(Jardine, 299)

Microscope of van Leeuwenhoeck
列文虎克的显微镜
Science Museum, London (CC BY-NC-SA)

这些列文虎克观察到的小颗粒,我们现在知道,是血液中过量的尿酸导致的尿酸钠沉淀。

在另一封信里,列文虎克在接下来这一段描述中讲了他是如何发现原生动物的,因为当时这完全是一个意外,这位荷兰科学家其实是在试图“找出胡椒在我们的舌头上产生辛辣味的原因”(Jardine,94):

我放了大约三分之一磅的整粒胡椒在水里,放在我的书房,这样胡椒变软后我可能就能更好地观察到我的设想了。这粒胡椒在水里被放了三个星期,期间我加了两次雪水【现有最纯净的水】(其他的水都散发殆尽了)。我在1676年4月24日观察了它,在我的万分惊奇中,我发现了无数微小的,种类繁多的动物。(Jardine,92)

列文虎克的生命理论

在1680年,列文虎克被邀请成为学会的一员

列文虎克在1677年左右对精子的发现让他形成了一个对于生育周期的理论。科学家当时仍然对新生命是如何形成的持不同观点,尤其针对人类。从传统上来说,男性被认为在生育中地位更重要,是一个被男性支持以吹嘘他们理应更重要的观点。然而,到了17世纪,大部分新生命来自于一种女性产生的卵这一点已经变得很清楚了,所以当时盛行的理论是“卵源学说”,也就是,新生命的所有基本特征全都存在于一个等待受精的卵子里。列文虎克的提议正相反,因为他相信精子而不是卵子包含一个生命体的灵魂特征。他“发展了后成说,其提议说新生生物在受孕前就已经在男性的精液(由父亲的动物之灵守护)里生长完全了,之后在母亲的子宫里用卵子提供的营养继续生长”(Henry,83)。

The Scientific Revolution in Europe
欧洲的科学革命
Simeon Netchev (CC BY-NC-SA)

列文虎克的理论并没有被广泛接受,他甚至因为在公共场合讨论如此私密的话题惹了麻烦(有些人还好奇他是从哪里用什么方法获得的他的样本)。不论如何,列文虎克对精子和其他未知的发现是一个例子,那就是在科学革命中,类似的发现就像火焰,被用来检验和净化或摧毁已知理论,或者造就全新的理论。

国际上的认可

列文虎克明白想要让他的发现更广为人知和对科学界更有用处,他需要把他们画下来。列文虎克雇佣了当地制图员来制作他在显微镜里看到的物体的精准图像。他把几乎自己所有的研究成果,包括特意委托定制的图画,都送到了在伦敦的皇家学会。历史学家L. Jardine解释了这位显微镜学家的意图:

他没有在除了使用自己的显微镜外的任何事上试图虚张自己的专业性;他以原始数据的形式呈递了自己的观察,采用的是日记格式,‘这样他们在英国和其他地方也许会更被认可’。‘我请求您和任何正在读这段话的先生记住,我的观察和见解仅仅是我个人冲动和好奇的结果,’他解释说,满怀拘谨的谦虚。(90)

上百份的这些文件之后被从荷兰语的原文翻译成了英语并于1673和1723年间发表在了学会的非官方杂志《自然科学会报》(Philosophical Transactions)上。很多列文虎克寄给学会的信件也随后被发表在全集里。在1680年,列文虎克被邀请成为学会的一员。列文虎克也是荷兰报刊《De Boekzaal van Europe》的一名长期撰稿人。

Antonie van Leeuwenhoek Memorial
安东尼·范·列文虎克纪念碑
Swadim (CC BY-SA)

列文虎克在制作和观察显微镜标本方面的成就如此卓越,以至于他在观察高倍放大图像方面远超了他的科学家同行们。的确,放大倍数和清晰度如此之高,没有其他显微镜学家能够复制他所看到的,所以有些人怀疑列文虎克是否真的看到了那些图像。这其中确实牵涉了一些谜题,因为列文虎克拒绝揭示他究竟是如何照亮他的样本的,一个使其在高倍放大下能够清楚看见的关键。最终,其他科学家,比如胡克,赶上了他并且证明了列文虎克确实看到了从未被看到过的影像。

这位荷兰科学家的研究成果变得如此出名,以至于他把他在代尔夫特的房子开设成了一个开放博物馆,让公众可以来参观并且观看许多他架设好的显微镜下的载玻片。国王来参观过,包括英格兰国王詹姆斯二世(James II of England,1685-1688在位)和俄国彼得大帝(Peter the Great of Russia,1682-1721),也有卓越科学家,例如克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens,1629-1695),摆钟的发明者。

安东尼·范·列文虎克在1723年8月26日在代尔夫特于90岁高龄去世。他的寿命比两任妻子都长,并且只有一个孩子。他给其他科学家开创了前路,而且还在新的领域,例如原生动物学和细菌学中创设了新的专业。显微镜,哪怕在专业人士手中也总是很难使用,在18世纪不再受欢迎,但又在下一个世纪回归,尤其是在医学领域,当镜片,光线,和载玻片准备方面的技术缺陷被大幅地改善之后。列文虎克在他的一生中做了很多来确保这个仪器成为现代科学中一个必不可少的工具。

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问题与解答

安东尼·范·列文虎克以什么出名?

安东尼·范·列文虎克以研究并设计自己的显微镜,并使用它做出其他科学家没能做出的新发现,例如原生动物而出名。

安东尼·范·列文虎克发明了什么?

安东尼·范·列文虎克发明了当时已知最强大的显微镜,是一种使用玻璃珠而不是镜片的仪器。

安东尼·范·列文虎克发现了什么细胞?

安东尼·范·列文虎克发现了多种微生物和细胞,例如红细胞。

关于译者

Zhiyu Zhou
Zhiyu Zhou是历史和科学读物爱好者,她现在在大学读科学专业本科。

关于作者

Mark Cartwright
马克是一位全职作家、研究人员、历史学家与编辑,他对艺术、建筑,以及研究所有文明共有的思想尤为感兴趣。马克拥有政治哲学硕士学位,目前担任WHE出版总监一职。

引用本作品

APA 风格

Cartwright, M. (2023, October 24). 安东尼·范·列文虎克 [Antonie van Leeuwenhoek]. (Z. Zhou, 翻译). World History Encyclopedia. 取自 https://www.worldhistory.org/trans/zh/1-19505/

芝加哥风格

Cartwright, Mark. "安东尼·范·列文虎克." 翻译 Zhiyu Zhou. World History Encyclopedia. 最后修改 October 24, 2023. https://www.worldhistory.org/trans/zh/1-19505/.

MLA 风格

Cartwright, Mark. "安东尼·范·列文虎克." 翻译 Zhiyu Zhou. World History Encyclopedia. World History Encyclopedia, 24 Oct 2023. 网络. 25 May 2024.