安东尼‧菲利普斯·范‧列文虎克(荷兰语:Antonie Philips van Leeuwenhoek;1632年10月24日-1723年8月26日)是一位荷兰贸易商与科学家,有光学显微镜与微生物学之父的称号。最为著名的成就之一,是改进了显微镜以及微生物学的建立。2004年票选最伟大的荷兰人当中,列文虎克排名第四。
简介安东尼‧菲利普斯·范‧列文虎克(荷兰语:Antonie Philips van Leeuwenhoek;1632年10月24日-1723年8月26日)是一位荷兰贸易商与科学家,有光学显微镜与微生物学之父的称号。最为著名的成就之一,是改进了显微镜以及微生物学的建立。2004年票选最伟大的荷兰人当中,列文虎克排名第四。1
生平他经由手工自制的显微镜,首先观察并描述单细胞生物,他当时将这些生物称为“animalcules”。此外,他也是最早纪录观察肌纤维、细菌、精虫、微血管中血流的科学家。列文虎克观察自己的精液,在显微镜观察下从中发现精细胞,他自认这是他生涯中的重大发现,并观察两栖类、软体动物、鸟类、鱼类与哺乳动物的精细胞,获致一个新的结论,受精就是在精细胞穿进卵中而发生的。
在他的一生当中磨制了超过500个镜片,并制造了400种以上的显微镜,其中有9种至今仍有人使用。
列文虎克死亡后,因无人追随其研究,微生物学进入黑暗时期。对微生物学兴趣降低原因:
缺少学习微生物的技术;
大多数人相信微生物仅是稀奇的,但对社会的影响极微或无影响。1
光学显微镜光学显微镜是一种利用光学透镜产生影像放大效应的显微镜。
由物体入射的光被至少两个光学系统(物镜和目镜)放大。首先物镜产生一个被放大实像,人眼通过作用相当于放大镜的目镜观察这个已经被放大了的实像。一般的光学显微镜有多个可以替换的物镜,这样观察者可以按需要更换放大倍数。这些物镜一般被安置在一个可以转动的物镜盘上,转动物镜盘就可以使不同的物镜方便地进入光路,物镜盘的英文是Nosepiece,又译作鼻轮。
十八世纪,光学显微镜的放大倍率已经提高到了1000倍,使人们能用眼睛看清微生物体的形态、大小和一些内部结构。直到物理学家发现了放大倍率与分辨率之间的规律,人们才知道光学显微镜的分辨率是有极限的,分辨率的这一极限限制了放大倍率的无限提高,1600倍成了光学显微镜放大倍率的最高极限,使得形态学的应用在许多领域受到了很大限制。
光学显微镜的分辨率受到光波长的限制,一般不超过0.3微米。假如显微镜使用紫外线作为光源或物体被放在油中的话,分辨率还可以得到提高。光学显微镜依样品的不同可分为反射式和透射式。反射显微镜的物体一般是不透明的,光从上面照在物体上,被物体反射的光进入显微镜。这种显微镜经常被用来观察固体等,多应用在工学、材料领域,在正立显微镜中,此类显微镜又称作金相显微镜。透射显微镜的物体是透明的或非常薄,光从可透过它进入显微镜。这种显微镜常被用来观察生物组织。
光学显微镜依其聚光镜(condenser)和物镜(Objective)的设计,可用来观察不同的样品。明视野(Brightfield)用来观察薄的染色生物组织样品,暗视野(Darkfield)功能的视野下,背景为黑色,能突显样品的细微面貌,观察未染色样品时,如活细胞,可利用相位差(Phase)功能。另外还有微分干涉差(differential interference contrast,DIC)功能,都常搭配在光学显微镜上。
依光源的不同,还有萤光显微镜、共聚焦显微镜等类别。2014年10月8日,诺贝尔化学奖颁给了艾力克·贝齐格(Eric Betzig),W·E·莫尔纳尔(William Moerner)和斯特凡·W·赫尔(Stefan Hell),奖励其发展超分辨荧光显微镜(Super-Resolved Fluorescence Microscopy),这将带来光学显微镜进入纳米级尺度中。1
微生物学微生物学是研究微生物的一门学科。微生物包括病毒、原核生物和简单的真核生物。目前,微生物学的最主要工作是用生物化学和遗传学方法完成的。由于很多病原(像是造成植物病害的四大病原:病毒、真菌、线虫、细菌)都可以算是广义的微生物,微生物学也和病理学、免疫学和流行病学密切相关。微生物学家对生物学和医学做出过基础性贡献,尤其在生物化学、遗传学和细胞生物学领域。2
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王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所