103｜列文虎克：为什么说他是微观世界里的巨人？

虽然列文虎克一辈子都住在自己出生的小城市，但他的名声却跨越了空间和时间，直到今天仍广为人知。

我是孙轶飞，欢迎来到《医学文明300讲》。

上一讲我们讲到，罗伯特·胡克用显微镜观察到了细胞壁，并给细胞命名。但他对细胞的观察也就停留在细胞壁了，真正发现更多细胞种类的人，是列文虎克。

我们今天把列文虎克看作是17世纪显微领域最重要的科学人物，没有之一。

但实际上，他没有受过正规教育，除了母语荷兰语以外不懂任何一门外语，和科学界的接触也很少。

他的主业是布匹商人，还长时间担任地方治安办公室的看门人，科学研究只是他的副业。

那这样一位科学史上的另类人物，是如何名留青史的呢？我们今天就来重新认识一下安东尼·列文虎克（Antonie Philips van Leeuwenhoek(1632-1723)，以及他在微生物研究上的成就。

小城商人的生活经历

与那些自带主角光环的人物不同，列文虎克早年的经历与每一个生活在17世纪的荷兰人相差不多，看起来平淡且充满坎坷。

1632年，列文虎克出生在荷兰代尔夫特，比罗伯特·胡克大三岁，家境算不上好。更糟糕的是，列文虎克5岁就丧父，22岁时结婚算是一件喜事，然而他的5个孩子里只有一个女儿活到了成年。

在1666年，也就是列文虎克34岁那年，他的妻子也离开了人世。在此之后，他一边抚养女儿，一边把业余时间投入到了研究显微镜上。

因为生活条件与其他科学家大不相同，列文虎克也没有游历世界的机会。除了在16岁时去过一次阿姆斯特丹，在贩卖布匹这个行业上做学徒以外，列文虎克91岁的漫长生涯中，他几乎没有离开过家乡代尔夫特。

值得一提的是，在列文虎克出生的一周之后，著名艺术家维米尔也出生在代尔夫特，他的那幅《戴珍珠耳环的少女》大部分人应该都知道。

当维米尔去世之后，代尔夫特市政府委托列文虎克为他处理遗嘱。

维米尔存世的画作只有30多幅，其中有两幅分别叫《天文学家》和《地理学家》，有学者认为，这两幅画中的人物就是列文虎克。

研究显微技术的两个缘由

那主业是商人的列文虎克，为什么会想到去研究显微技术呢？

首先，他应该是受到了罗伯特·胡克的影响。

我们理一下时间线，1665年，罗伯特·胡克出版了自己的作品《显微图谱》，而列文虎克就是这部书的读者之一。虽然列文虎克不懂英语，但正如我们上节课所讲的，《显微图谱》这本书配有精美的插图，就算是不懂英语的读者也能被它唤起对微观世界的好奇。

1666年列文虎克的妻子去世后，他将更多时间投入到了显微镜研究中，这可能与个人生活的转变有关。

其次，研究显微镜还和列文虎克的职业有关。

刚才我们讲到，列文虎克曾经离开代尔夫特，去阿姆斯特丹学做布匹生意，后来他的主业也是布匹商人。在17世纪的荷兰，布匹是非常重要的贸易品，而布商普遍使用放大镜观察布的质量。列文虎克正是利用放大镜的原理，设计并制作了轻便的、可以手持的显微镜。

单镜片显微镜的结构与优势

这个显微镜跟我们今天认识的显微镜差别很大，我给你描述一下它究竟是什么样子的。

它的整体尺寸非常小，比一根手指头大不了多少。结构也非常简单，只有一个非常小的镜片，直径大约2毫米。

这个镜片被镶嵌在黄铜板的小洞上，铜板的一侧有一组用铆钉简单固定的装置，用来放置标本。这组装置带有螺丝，用来调节标本的位置。

我在文稿区放了一张图示意图，你可以看看。

简单地说，列文虎克的显微镜只有一个镜片，在原理上就是一个非常精巧的微缩版的放大镜。

那问题来了，结构如此简单的显微镜，优势在哪儿呢，为什么能帮助列文虎克获得这么多发现？我们可以来比较一下罗伯特·胡克和列文虎克的显微镜，你就清楚了。

罗伯特·胡克的显微镜，在结构上更加先进，只看结构和现代显微镜已经颇为相似。但当时磨制镜片的技术还不够好，所以显微镜放大倍数一般只能达到20倍到30倍。

而且当时玻璃本身的质量也不够好，杂质比较多，每增加一个镜片，成像的清晰度就差一点，而罗伯特·胡克的显微镜有三个镜片，清晰度受到的影响也比较大。

而列文虎克是个制作镜片的天才，虽然他的显微镜结构无比简单，但是放大倍数却达到了200倍。

列文虎克是如何制作出如此高水平的镜片的呢？关于这个问题，他本人没有留下任何记录，因此直到今天也没有定论。

有学者猜测他是将烧熔的玻璃滴入水中冷却，从而得到镜片，也就是说他其实是制作了一个直径两毫米的小玻璃球。当然，这也仅仅是猜测。

还有一个问题是，他的显微镜如此之小，标本被放在钉子尖上，更换标本显然非常困难，列文虎克如何解决呢？答案是不换标本，直接做新的显微镜。

出于更换标本困难，以及不断改进显微镜的需要，列文虎克一辈子做了五百多个显微镜。但很遗憾的是，在他死后这些显微镜绝大多数都消失在了历史的角落里。

测量细胞与发现微生物

现在列文虎克有了功能强大的显微镜，他可以去做一些新发现了。比如，他在观察后，对红细胞进行了准确的描述，并且计算出了红细胞的直径大约是0.0079375毫米，这个数据已经相当准确了。

事实上，测量所观察到的物体是列文虎克的常规研究方法，他也因此成为了显微测量科学的奠基人。

不过多说一句，关于最早发现红细胞的人有几种不同的说法，也有人认为，另一位荷兰人约翰内斯·斯瓦默丹（Johannes Swammerdam，1637-1680）才是最早发现红细胞的人。

除了描述红细胞以外，列文虎克记录了牙齿的解剖结构，以及生活在牙齿上的微生物，包括细菌的存在。

他还观察到肌肉细胞在收缩时体积增大，发现了眼睛中晶状体的层状结构，他还是第一个描述了精子和原生动物的人。这些，都是今天的人们认可列文虎克是17世纪显微领域最重要的人物的原因。

皇家学会的验证与长期通信

说到这里你可能会担心，作为一个久居代尔夫特的“宅男”，列文虎克的发现会不会根本没被科学界了解？

实际上，从1668年开始，列文虎克就开始参加一些医生的学术会议。在这些活动上，他观看了尸体解剖，了解到了医学领域的最新进展，并且把自己的发现也告诉了大家。

这让解剖学家雷尼耶·德·格拉夫（Regnier de Graaf，1641-1673）深感震惊，格拉夫是英国皇家学会的成员，他将列文虎克介绍给了这个组织。

从此以后，列文虎克只要有新发现，就写信告诉英国皇家学会。当然，皇家学会一开始并没有完全信任列文虎克，这样一个生活在小城市的、没受过高等教育的无名之辈，怎么可能有这样的发现？

于是他们派出了几位科学家专程来到代尔夫特，检验列文虎克的成果。结果显而易见，当他们亲眼用显微镜看到活生生的细胞时，深受震撼，不得不承认列文虎克的发现确有其事。

接下来，皇家学会的成员经历了从震惊到习惯，再到麻木的心路历程。因为在长达50年的时间里，列文虎克先后共有几百项新发现，其中大部分都写信汇报给了皇家学会，很多被发表在了学术期刊上。对于17世纪的科学界来说，他的每一项发现都是突破性的。

走出小城的科学影响

最后我们聊一下列文虎克的影响力。因为他的发现反复刷新当时的人对世界的认知，连刷了几十年，因此后来他理所当然地成为了著名的科学家。虽然他不爱出门，但不妨碍其他人从世界各地来专程拜访他。在他的访客中，有很多国家的君主，比如当时的俄国沙皇彼得一世。

根据记载，彼得大帝亲眼看到了血液在毛细血管中流动的样子，这种新奇的感觉让他流连忘返，在列文虎克的家中度过了愉快的几个小时。

临走时，他激动地握着列文虎克的手，表达了自己的感激之情。而列文虎克也非常激动，向彼得大帝赠送了一个自己制作的显微镜。

毫不夸张地说，在17世纪的显微领域，无论是显微镜的功能、在该领域获得的新发现的数量以及意义，还是在科学界的影响力上，没有人能比得上列文虎克。

总结

荷兰人列文虎克是17世纪显微领域最重要的人物，没有之一。虽然他设计制作的显微镜结构简单，但是镜片质量极高，放大倍数达到了200倍。

借助功能强大的显微镜，列文虎克使医学界对于人体的认识正式进入到了细胞层次。

无论是红细胞还是细菌的发现，都是未来医学发展的基石。虽然他不是医生，但他对医学的贡献是无与伦比的。

思考题

文艺复兴时期的意大利经济发达，医学、科学和艺术都得到了蓬勃发展。而在17世纪，荷兰的经济发达起来，同样出现了很多重要的艺术家。除了在本节课中提到的维米尔，你还知道哪些著名的荷兰画家呢？欢迎你在评论区留言，把知识分享给我。

好啦，今天的内容就到这里，明天见！