列文虎克

列文虎克

安東尼·列文虎克(Antony van Leeuwenhoek,1632年10月24日—1723年8月26日),荷蘭顯微鏡學家、微生物學的開拓者,生卒均於荷蘭代爾夫特。由於勤奮及本人特有的天賦,他磨製的透鏡遠遠超過同時代人。他的放大透鏡以及簡單的顯微鏡形式很多,透鏡的材料有玻璃、寶石、鑽石等。其一生磨製了400多個透鏡,有一架簡單的透鏡,其放大率竟達270倍。其主要成就:首次發現微生物,最早記錄肌纖維、微血管中血流。

基本介绍

  • 中文名:安東尼·列文虎克
  • 外文名:Antoni van Leeuwenhoek
  • 別名:van Leeuwenhoek
  • 國籍:荷蘭
  • 出生地:代爾夫特
  • 出生日期:1632年10月24日
  • 逝世日期:1723年8月30日
  • 職業:微生物學家、顯微鏡學家、商人 
  • 信仰:天主教
  • 主要成就:首次觀察到微生物 
    最早紀錄肌纖維、微血管中血流
    發現精子
    發明顯微鏡
  • 享年:91
主要內容,生平,事跡,好奇的看門人,震動科壇,永不停步,成長履歷,輝煌成就,後世影響,

主要內容

生平

安東尼·列文虎克(Antoni van Leeuwenhoek,1632.10.24-1723.08.26),荷蘭顯微鏡學家、微生物學的開拓者,生卒均於代爾夫特。幼年沒有受過正規教育。1648年到阿姆斯特丹一家布店當學徒。20歲時回代爾夫特自營綢布。中年以後被代爾夫特市長指派做市政事務工作。這種工作收入不少且很輕鬆,使他有較充裕的時間從事他自幼就喜愛的磨透鏡工作,並用之觀察自然界的細微物體。
列文虎克列文虎克

事跡

他對於在放大透鏡下所展示的顯微世界非常有興趣,觀察的對象非常廣泛,主要有晶體、礦物、植物、動物、微生物、污水、昆蟲等等。1674年他開始觀察細菌和原生動物即他所謂的“非常微小的動物”。他還測算了它們的大小。1677年首次描述了昆蟲、狗和人的精子。1684年他準確地描述了紅細胞,證明馬爾皮基推測的毛細血管層是真實存在的。1702年他在細心觀察了輪蟲以後,指出在所有露天積水中都可以找到微小生物,因為這些微生物附著在微塵上、飄浮於空中並且隨風轉移。他追蹤觀察了許多低等動物和昆蟲的生活史,證明它們都自卵孵出並經歷了幼蟲等階段,而不是從沙子、河泥或露水中自然發生的。
他通過友人的介紹和英國皇家學會建立了聯繫,自1673~1723年曾將他的發現陸續以通信的方式報告給學會,其中絕大多數都發表在《皇家學會哲學學報》上;由他提供的第一幅細菌繪圖也在1683年該學報上刊出。他於1680年被選為該學會的會員。
他是第一個用放大透鏡看到細菌和原生動物的人。儘管他缺少正規的科學訓練,但他對肉眼看不到的微小世界的細緻觀察、精確描述和眾多的驚人發現,對18世紀和19世紀初期細菌學原生動物學研究的發展,起了奠基作用。他根據用簡單顯微鏡所看到的微生物而繪製的圖像,如今看來依然是正確的。
由於基礎知識薄弱,使他所報導的內容僅僅限於觀察到的一些事實,未能上升為理論。他的顯微鏡製法也由於保密,有些如今還是未解之謎。他製造的透鏡小者只有針頭那樣大。適當的透鏡配合起來最大的放大倍數可達300倍。
他的劃時代的細緻觀察,使他舉世聞名。許多名人,如英國安妮女王(1702-1714年在位)、俄國彼得大帝(1689-1725年在位)都曾訪問過他。
首次發現微生物
“充滿煤煙、灰塵的車廂,是一個‘活動的監獄’。”“我‘最大的優點’,是保護指甲乾淨。”
這是瑞典著名化學家諾貝爾 (1833~1896年)衛生習慣的片斷。
原來,煙塵及指甲中,藏著大量令人生病的病原微生物。尤其當今,“生水裡有細菌,喝了肚子疼”的道理,以及“不隨地吐痰”、“飯前便後洗手”的衛生習慣,早已成為婦孺皆知的普通常識了。
然而,這種簡單道理,要是在300多年前,莫說一般人們,就連赫赫有名的英國皇家學會也全然不知。
本來,這無孔不入的微生物,何時何地不在與人們打交道?甚至在我們體內到處安營紮寨,自由鑽進鑽出哩。可是,由於人們不能用肉眼看見它們,因而幾千年來,人類竟不知道世界上還有微生物這東西存在。
那么,是誰第一個發現了這“小人國”里的搗蛋“居民”?
他,就是列文虎克!如果要歌頌他對人類的大功大德,那就必須從他發現“狄爾肯”的前因後果說起……
“狄爾肯”,原是拉丁文Dierken的譯音,意即細小活潑的物體。這是列文虎克第一次發現微生物時,給它們取的奇怪名字。

好奇的看門人

列文虎克於1632年10月24日出生在荷蘭代爾夫特市的一個釀酒工人家庭。他父親去世很早,在母親的撫養下,讀了幾年書。16歲即外出謀生,過著飄泊苦難的生活。後來返回家鄉,才在代爾夫特市政廳當了一位看門人。
由於看門工作比較輕鬆,時間寬裕,而且接觸的人也很多,因而,在一個偶然的機會裡,他從一位朋友那裡得知,荷蘭的最大城市阿姆斯特丹有許多眼鏡店,除磨製鏡片外,也磨製放大鏡,並告訴他說:
“用放大鏡,可以把看不清的小東西放大,並讓你看得清清楚楚,神妙極了。”
具有強烈好奇心的列文虎克,默默地想著這個新鮮有趣的問題,越想越產生了興趣。
“閒著也沒事,我不妨也買一個放大鏡來試試。”
可是,當他到眼鏡店一問,原來價錢卻貴得嚇人,他只好高興而去,掃興而歸了。
列文虎克從眼鏡店出來,恰好看到磨製鏡片的人在使勁地磨著。但磨製的方法並不神秘,只是需要仔細和耐心罷了。
“索性我也來磨磨看。”
從那時起,列文虎克利用自己的充裕時間,耐心地磨製起鏡片來……
列文虎克除懂荷蘭文之外,其他文字一竅不通。尤其一些科學技術的著作都以拉丁文為主,所以,列文虎克沒法閱讀這些參考資料,他只能自己摸索著。
列文虎克經過辛勤勞動,終於磨製成了小小的透鏡。但由於實在太小了,他就做了一個架子,把這塊小小的透鏡鑲在上邊,看東西就方便了。
後來,經過反覆琢磨,他又在透鏡的下邊裝了一塊銅板,上面鑽了一個小孔,以使光線從這裡射進而反照出所觀察的東西來。這就是列文虎克所製作的第一架顯微鏡,它的放大能力相當大,竟超過了當時世界上所有的顯微鏡。
列文虎克有了自己的顯微鏡後,便十分高興地察看一切。他把手伸到顯微鏡旁,只見手指上的皮膚,粗糙得像塊柑桔皮一樣,難看極了;他看到蜜蜂腿上的短毛,猶如縫衣針一樣地直立著,使人有點害怕。隨後,他又觀察了蜜蜂的螫針、蚊子的長嘴和一種甲蟲的腿。
總之,他對任何東西都感興趣,都要仔細觀察。可是,當他把身邊和周圍能夠觀察的東西都看過之後,便又開始不大滿足了。他覺得應該再有一個更大、更好的顯微鏡。
為此,列文虎克更加認真地磨製透鏡。由於經驗加上興趣,使他毅然辭退了公職,並把家中的一間空房改作了自己的實驗室。
幾年以後,列文虎克所製成的顯微鏡,不僅越來越多和越來越大,而且也越來越精巧和越來越完善了,以致能把細小的東西放大到兩三百倍。
列文虎克的工作是保密的,他從不允許任何人參觀,總是單獨一個人在小屋裡耐心地磨製鏡片,或觀察他所感興趣的東西。他作為自學者,從動物學各科中,獲得了廣博的知識。他把從於草浸泡液中所觀察到的微生物,稱之為“微動物。”
但是,列文虎克卻對他的朋友——醫生兼解剖學家德·格拉夫 (1641~1673年)是個例外,因格拉夫既是代爾夫特城裡的名醫,同時也是英國皇家學會的通訊會員。他早聽人說,列文虎克正在研製什麼神秘的眼鏡。
一天,格拉夫終於專程前來拜訪列文虎克。面對這位知名人士和朋友的來訪,他熱情地接待了客人,並拿出自己的顯微鏡請格拉夫觀看。不看則已,看著看著倒使格拉夫抬起頭來,嚴肅地說道:
“親愛的,這可真是件了不起的創造發明啊!”格拉夫接著又說:
“你知道嗎?你的創造發明具有極其偉大的意義。你不能再保守秘密了,應該立即把你的顯微鏡和觀察記錄,送給英國的皇家學會。”
“難道連顯微鏡也要送去?!”這可是列文虎克從來沒有考慮過的嚴肅問題——要公開自己的顯微鏡。他認為這是自己的心血,自己的財富。所以,當他聽了格拉夫的勸告後,他竟情不自禁地把顯微鏡收了起來。
“朋友,這種公開不是壞事,誰也不會侵占你的成果,你必須向世界公眾表明:你的觀察是如此非凡,這是人類從未發現的新課題。”
聽了朋友的好心勸告,列文虎克虔誠地點了點頭……
列文虎克用他的顯微鏡觀察細菌的記錄原件列文虎克用他的顯微鏡觀察細菌的記錄原件
其中a,b,f表示細菌,c,d表示移動,e,h表示球菌,g表示螺旋菌(spirochaete)

震動科壇

1673年的一天,英國皇家學會收到了一封厚厚的來信。打開一看,原來是一份用荷蘭文書寫的、字跡工整的記錄,其標題是:《列文虎克用自製的顯微鏡,觀察皮膚、肉類以及蜜蜂和其他蟲類的若干記錄》。
列文虎克關於甲殼蟲眼睛的一封信中的插圖列文虎克關於甲殼蟲眼睛的一封信中的插圖
當時,在場的學者們看了標題後,有人開玩笑說:“這真是一個咬文嚼字的囉唆標題。”“這肯定是一個鄉下佬寫的。迷信加空想。這裡邊說不定寫了些什麼滑稽可笑的事呢!”不過,他們讀著讀著,卻一下被其中的內容牢牢地吸住了——這竟是科學家們毫無所知的神秘事情啊!
列文虎克這樣寫道:“大量難以相信的各種不同的極小的‘狄爾肯’……它們活動相當優美,它們來回地轉動,也向前和向一旁轉動……”
“好,好,這是一篇極有價值的研究報告。”此時,大家的態度來了個180度的大轉彎。
然而,當他最後向皇家學會擔保說:“一個粗糙沙粒中有100萬個這種小東西;而一滴水——在其中,狄爾肯不僅能夠生長良好,而且能活躍地繁殖——能夠寄生大約270多萬個狄爾肯”時,顯赫的皇家學會,竟覺得這又是件太令人不可思議的事了,以致於不得不委託他的兩個秘書——物理學家羅伯特·虎克(1635~1703年)和植物學家格魯(1641~1721年),為皇家學會弄一個質量最好的顯微鏡來,以進一步證實列文虎克所報告的事實是否真實。
經過幾番周折,列文虎克的科學實驗,終於得到了皇家學會的公認。
於是,列文虎克的這份記錄被譯成了英文,並在英國皇家學會的刊物上發表了。這份出自鄉下佬之手的研究報告,果真轟動了英國學術界。列文虎克也很快成了皇家學會的會員,並對他的成就作出了極高的評價。

永不停步

成功的喜悅,並沒有使好奇心強的列文虎克沖昏頭腦。相反,更加促進他那鍥而不捨的探索精神。他將自己的觀察報告繼續不斷地寄往倫敦。皇家學會的科學家們一如既往地搶先閱讀……
用列文虎克製作的顯微鏡觀察到的人血圖片用列文虎克製作的顯微鏡觀察到的人血圖片
1673年,列文虎克詳細地描述了他對人、哺乳動物、兩棲動物和魚類等紅血球的觀察情況,並把它們的形態結構,繪成了圖畫。
1675年,他經過多次對雨水的觀察之後,又將他的觀察記錄送往了皇家學會:“我用4天的時間,觀察了雨水中的小生物,我很感興趣的是,這些小生物遠比直接用肉眼所看到的東西要小到萬分之一……這些小生物在運動的時候,頭部會伸出兩隻小角,並不斷地活動,角與角之間是平的……如果把這些小生物放在蛆的旁邊,它就好像是一匹高頭大馬旁邊的一隻小小的蜜蜂……在一滴雨水中,這些小生物要比我們全荷蘭的人數還多許多倍……”
1677年,列文虎克同他的學生哈姆一起,共同發現了人以及狗和兔子的精子
“這些小傢伙幾乎像小蛇一樣用優美的彎曲姿勢運動。”這是1683年,列文虎克在人的牙垢中所觀察到的比“微動物”更小的生物。誠然,由於他的顯微鏡效能還不能完全清晰地看清這些小生物,所以,他的描述和繪圖,並不夠準確。儘管如此,誰又能懷疑,列文虎克是發現微小生物的最早鼻祖呢?
列文虎克在牙垢中所發現的微小生物究竟是什麼呢?當時就連他自己也不得而知。直到200年之後,人們才認識了它們——無處不在的細菌。
由於列文虎克的名氣越來越大,一天,有位記者來採訪列文虎克,向他問道:“列文虎克先生,你的成功‘秘訣’是什麼?”列文虎克想了片刻,他一句話不說,卻伸出了因長期磨製透鏡而成為滿是老繭和裂紋的雙手。這不是一種最誠摯而又巧妙的回答嗎?
1723年,91歲高齡的列文虎克,雖然健康狀況越來越壞,但他的工作並沒有停止。
8月24日清晨,素有早起習慣的列文虎克卻沒有按時起床。他的女兒瑪麗婭對父親的破例感到奇怪。當她來到父親的床前時,列文虎克卻搶先說道:“瑪麗婭,快去請霍霍夫利特先生到我這裡來……”
即將離開人世的列文虎克,鎮靜地對好友霍霍夫利特說:“對不起,請將桌子上的兩封信譯成拉丁文,並連同包袱送到倫敦皇家學會……”
8月27日,列文虎克在親密的朋友和女兒的陪伴下,在代爾夫特的老家,安靜地離開了人世。
倫敦皇家學會收到列文虎克的兩封信和一大包東西。一封信詳細地寫著顯微鏡的製作方法;另一封信卻這樣寫道:“我從50年來所磨製的顯微鏡中,選出了最好的幾台,謹獻給我永遠懷念的皇家學會。”人們打開包袱一看,共有大小不同的顯微鏡26台和好幾百個放大鏡!一個看門人竟登上了科學的寶座,他在後輩的人生途中,留下了多么寶貴的精神食糧。“狄爾肯”的本來面目被公諸於世,他給人類的健康、幸福,拓開了多么巨大的物質寶庫!
在他的一生當中磨製了超過500個鏡片,並製造了400種以上的顯微鏡,其中只有9種仍有人使用。雖然他活著的時候就看到人們承認了他的發現,但要等到100多年以後,當人們在用效率更高的顯微鏡重新觀察列文虎克描述的形形色色的“小動物”,並知道他們會引起人類嚴重疾病和產生許多有用物質時,才真正認識到列文虎克對人類認識世界所作出的偉大貢獻。

成長履歷

列文虎克出生於1632年的荷蘭德夫特。16歲時就失去了父親,被迫退學後來到荷蘭首都阿姆斯特丹一家雜貨鋪當學徒。在雜貨鋪的隔壁有一家眼鏡店,列文虎克有空就會到眼鏡工匠那裡學習磨製玻璃片的技術。當他聽說用上等玻璃磨成的凸透鏡能放大身邊的小東西許多倍,他便渴望用自己雙手磨出光勻透亮的鏡片,帶領他進入人類用肉眼永遠看不到的奧秘的微觀世界。不知過了多少個夜晚,列文虎克忘記白天店鋪里學徒生活的勞累,一心撲在磨製鏡片上,很快便掌握了磨製鏡片的技術。一天,他終於磨製出了一個直徑只有3mm,但卻能將物體放大200倍的鏡片。他把鏡片鑲嵌在木片挖成的洞孔內,用來觀察微小的物體。他幾乎不敢相信自己的眼睛,在他的鏡片下,雞毛的絨毛變得像樹枝一樣粗,跳蚤和螞蟻的腿變得粗壯而強健。
結束了學徒生活的列文虎克最後在故鄉德夫特定居下來,從事市政府看門人的工作。他每天把工余的時間花在用顯微鏡觀察自然現象上。1674年,列文虎克發明瞭世界上第一台光學顯微鏡,並利用這台顯微鏡首次觀察到了血紅細胞,從而開始了人類使用儀器來研究微觀世界的紀元。
列文虎克雖沒受過高等教育,但他的朋友中卻有不少是科學家、學者、藝術家,其中包括當時荷蘭的著名解剖學家德 ·格拉夫(Regnier de Graaf)。格拉夫對於胰腺分泌物及雌性動物的生殖系統很有研究,“卵”這個詞就是格拉夫首先提出來的。格拉夫還比較關注顯微觀察,而且與倫敦皇家學會聯繫密切。正是通過格拉夫,列文虎克的工作才被皇家學會、進而被科學界所了解。1680年,列文虎克當選為皇家學會會員。

輝煌成就

列文虎克顯微觀察中的一個重要的貢獻就是進一步證實了毛細血管的存在。他相繼在魚、蛙、人、哺乳動物及一些無脊椎動物物體中觀察到毛細血管。1688年,他在描述顯微鏡下觀察蝌蚪尾巴的血液迴圈時寫到:
“呈現於我眼前的情景太激動人了,……因為我在不同的地方發現了五十多個血液迴圈,……我不僅看到,在許多地方,血液通過極其細微的血管而從尾巴中央傳送到邊緣,而且還看到,每根血管都有彎曲的部分即轉向外,從而把血液帶向尾巴中央,以便再傳到心臟。由此我明白了,我在這動物中所看到的血管和稱為動脈和靜脈的血管事實上完全是一回事;這就是說,如果它們把血液送到血管的最遠端,那就專稱為動脈,而當它們把血液送回心臟時,則稱為靜脈。”
正是列文虎克的顯微觀察,圓滿完成了血液迴圈的發現。列文虎克在觀察毛細血管中的血液迴圈時,還發現血液中的紅血球,成為第一個看見並描述紅細胞的人。
列文虎克在顯微觀察中,還第一次發現了一些非常細小並只能透過顯微鏡觀察到的生物,他稱之為 “微生物”。1675年,他首先在盛放雨水的罐子裡發現了單細胞的微生物;1683年,他又在自己的牙垢物中發現了更小的單細胞生物。他發現“這些生物幾乎像小蛇一樣用優美的彎曲姿勢運動。”過了200多年以後,人們才搞清楚列文虎克發現的微生物是細菌。
此外,列文虎克對於昆蟲的結構也進行了大量的顯微觀察。他觀察了昆蟲的複眼,認為複眼便於昆蟲迅速發現其他物體;他發現蚜蟲的發生無需受精,即如今所稱的孤雌生殖,幼蟲從未受精的雌體中產生出來。

後世影響

列文虎克作為傑出的顯微觀察家,在生物學史上是相當重要的。直到19世紀,顯微科學的研究才超過他的水平。從職業上看,他是一位業餘科學家,他的主要職業是商人,而且即使在科學研究中他也保留了某些商人的習性。例如,他對自己的某些方法秘不示人,惟恐別人掌握,而且他喜歡“獨立經營”,很少與別人交流科學研究的結果。但從另一個方面看,他卻是一位真正的傑出科學家。他對科學研究如痴如狂的迷戀,他的嚴謹而勤奮的治學態度和作風,以及他所做出的貢獻,這些不僅在當時,而且在整個生物學史上也是不多見的。

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