微生物學(xué)的開拓者精選(九篇)

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第1篇：微生物學(xué)的開拓者范文

顯微攝影，是一種應(yīng)用照相設(shè)備記錄顯微鏡下所觀察到的內(nèi)容的攝影形式。在醫(yī)學(xué)、檢疫等領(lǐng)域，它是科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)交流及病理診斷中不可缺少的手段。要取得良好顯微攝影效果，最重要的是擁有技術(shù)指標(biāo)過硬的顯微鏡設(shè)備、攝影設(shè)備及高超的操作技術(shù)。

談到顯微鏡，相信大家對列文虎克（Antonie van Leeuwenhoek，1632～1723）這個名字并不陌生。這位荷蘭商人、科學(xué)家、微生物學(xué)家，被世界公認(rèn)的突出成就便是推動了顯微鏡及微生物學(xué)的發(fā)展。

憑借勤奮及特有的天賦，列文虎克磨制透鏡的水平遠(yuǎn)超同時代其他人。列文虎克制作了多種類型的放大透鏡以及簡單的顯微鏡，使用的材料涉及玻璃、寶石、鉆石，等等。列文虎克一生磨制了500多枚透鏡，其中一架有幸保存下來的透鏡，其放大率可達(dá)275倍。人們猜測列文虎克研制了放大500倍的透鏡。作為先行者和開拓者，列文虎克帶領(lǐng)人類開始逐步認(rèn)識透鏡下奇妙的微觀世界，從而拉開人類對微生物領(lǐng)域認(rèn)知的序幕。

凸透鏡，也就是平時俗稱的“放大鏡”，是顯微鏡制造的核心部件。早在中國戰(zhàn)國時期，《墨子》一書中就詳細(xì)敘述了透鏡成像規(guī)律。當(dāng)時的人們通過研磨透光度較好的天然水晶來制造凸透鏡，然而這種技術(shù)并不成熟且成本過高，難以普及。公元13世紀(jì)，旅行家馬可·波羅（Marco Polo，1254～1324）將中國的透鏡傳入歐洲。勤奮而又技術(shù)精湛的歐洲工匠通過反復(fù)研究與嘗試，逐漸掌握磨制透鏡的技術(shù)。更重要的是，在當(dāng)時的歐洲，玻璃制造業(yè)已相當(dāng)發(fā)達(dá)，歐洲人用廉價的玻璃來磨制透鏡，這也使透鏡很快得到普及。曾經(jīng)只有貴族階層才買得起的放大鏡、眼鏡等用品，漸漸步入尋常百姓家。同時，這種透鏡制造技術(shù)的成熟與材質(zhì)的變革，也為第一架顯微鏡橫空出世奠定了基礎(chǔ)。

復(fù)式顯微鏡問世

事實上，自凸透鏡制造技術(shù)普及后，人們便利用其將物體“放大”的光學(xué)特性，開始制造能夠觀察微小物體的設(shè)備。早在1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造商已經(jīng)設(shè)計并制造出類似顯微鏡的放大儀器，這種儀器只有一片凸透鏡，被稱為單式顯微鏡（Simple Microscope）。

然而，單式顯微鏡有個致命缺點：它的焦距與透鏡直徑成正比，而焦距又與放大倍數(shù)成反比。也就是說，焦距越短，放大倍數(shù)越大，透鏡直徑越小。舉例來說，假如放大倍數(shù)100倍，透鏡的焦距是0.25毫米，透鏡直徑約為0.33毫米。這個比針尖還小的透鏡就那時的技術(shù)而言根本制造不出來。因此，當(dāng)時單式顯微鏡的放大倍數(shù)最多不過25倍。

為觀察更細(xì)微物體，人們迫切需要一種更好的放大工具。公元16世紀(jì)末，荷蘭的詹森父子發(fā)明了第一臺簡單的復(fù)式顯微鏡（Compound Microscope）。這個顯微鏡由3個鏡筒組成，中間鏡筒較粗，用于手握。另外兩個鏡筒分別插入兩端，可以自由伸縮，從而達(dá)到聚焦的目的。兩片凸透鏡作為鏡頭，固定在鏡筒兩端：物鏡是只有一個凸面的單凸透鏡，目鏡則是有兩個凸面的雙凸透鏡。當(dāng)這個顯微鏡的兩個活動鏡筒完全收攏時，它的放大倍數(shù)是3倍；當(dāng)兩個活動鏡筒完全伸出時，它的放大倍數(shù)是10倍，這也是最早的一支光學(xué)變焦鏡頭。

復(fù)式顯微鏡在性能上明顯優(yōu)于單筒顯微鏡。一是它的放大率提高，通過把幾個放大倍數(shù)較小的凸透鏡組合從而獲得更高的放大倍率；二是制造工藝簡單，不必再去思考如何磨制直徑極小的透鏡。復(fù)式顯微鏡的發(fā)明是一個里程碑，人類從此開始能更好地認(rèn)識微觀世界。不過，由于技術(shù)條件不成熟，16世紀(jì)的顯微鏡放大倍數(shù)并不高，因此這一時期人類在探索微觀世界方面也沒什么激動人心的發(fā)現(xiàn)，直到17世紀(jì)列文虎克橫空出世。

關(guān)于復(fù)式顯微鏡的發(fā)明過程有個傳說—

詹森有個淘氣的兒子。一天，他溜進(jìn)父親的作坊里摸摸動動，偶然拿起兩塊鏡片放到銅管的兩端，發(fā)現(xiàn)通過這個銅管看書時書上的字大得嚇人。于是他把這件事告訴了父親。詹森知道后非常興奮，并讓兒子幫助他制成了世界上第一架復(fù)式顯微鏡……

這個故事的真實性無從考證，不過這絲毫不影響詹森父子和他們研制的復(fù)式顯微鏡在人類文明史上，留下濃墨重彩的印記。

相機(jī)遇上顯微鏡

有時候，我們不得不驚嘆人類自身的創(chuàng)造力—敢于將一項剛剛誕生的新技術(shù)與以往的成熟技術(shù)結(jié)合，碰撞出新的文明火花。

在復(fù)式顯微鏡誕生200多年后，又一種偉大的光學(xué)儀器—照相機(jī)—問世。1839年，法國化學(xué)家路易·達(dá)蓋爾（Louis-Jacques-Mandé Daguerre，1787～1851）發(fā)明的攝影法在法國科學(xué)院的雜志上公布。接下來，攝影術(shù)迅速普及并得到不斷改良。不久，顯微攝影器材被德國人發(fā)明。

在認(rèn)識世界，認(rèn)識美的歷史中，顯微攝影登上了舞臺。

在顯微鏡問世，照相機(jī)還未被發(fā)明的這段時間中，世界各地的科學(xué)家一直在不斷嘗試觀察、了解我們的微觀世界。此前，科學(xué)家為記錄自己的觀察成果，必須一邊認(rèn)真觀察顯微鏡下的情況，一邊用畫筆在紙上繪出所看到的一切。這種傳統(tǒng)記錄方式的弱點，在于并非所有微生物學(xué)家都具備高超的繪畫水平，所以人們的手繪記錄或抄本內(nèi)容必然會與當(dāng)初在鏡下的實際觀察結(jié)果有差異。這些差異，會使研究結(jié)果的準(zhǔn)確性、嚴(yán)謹(jǐn)性在傳播、推廣和教學(xué)過程中大打折扣。

直到顯微攝影技術(shù)出現(xiàn)，才使這個難題被攻克。發(fā)明家將一支外接鏡筒置于顯微鏡的目鏡與照相機(jī)鏡頭之間，使顯微鏡下的光線能夠通過目鏡及外接鏡筒，進(jìn)入照相機(jī)內(nèi)部，從而在底片或是感光元件上留下影像。正是這項看似簡單的發(fā)明，揭開了微觀攝影的序幕。

現(xiàn)代顯微攝影

顯微鏡發(fā)展至今，無論是外形還是功能，都發(fā)生了巨大的改變。

由于應(yīng)用領(lǐng)域不同，顯微鏡也衍生出各種不同種類。如今，醫(yī)學(xué)常用的光學(xué)顯微鏡主要類型有明視野顯微鏡/暗視野顯微鏡/相位差顯微鏡/視頻顯微鏡/熒光顯微鏡/偏光顯微鏡/超聲波顯微鏡/解剖顯微鏡/共聚焦顯微鏡，等等。同時，各類電子顯微鏡也被廣泛應(yīng)用于病理診斷和醫(yī)學(xué)研究中。它們在觀察不同的標(biāo)本時發(fā)揮各自獨特的優(yōu)勢。

以暗視野顯微鏡（Dark field microscope）為例，它是光學(xué)顯微鏡的一種，它的聚光鏡中央有擋光片，使照明光線不直接進(jìn)入物鏡，只允許被標(biāo)本反射和衍射的光線進(jìn)入物鏡，因而視野的背景是黑的，物體的邊緣是亮的。利用這種顯微鏡能見到4～200納米的微粒子，分辨率比普通顯微鏡高50倍，臨床常用于檢查蒼白的螺旋體—這是一種病原體檢查，對早期梅毒的診斷有重要意義。同時，暗視野顯微鏡常用來觀察未染色的透明樣品。這些樣品因為具有和周圍環(huán)境相似的折射率，不易在明視野之下看清楚。利用暗視野提高樣品本身與背景之間的對比，能獲得其他光學(xué)顯微鏡無法比擬的觀察效果。

在顯微鏡不斷發(fā)展與革新的同時，顯微攝影作為一門實用與藝術(shù)價值兼具的獲取影像的手段，也在不斷發(fā)生變化。在經(jīng)歷黑白膠片、彩色膠片顯微攝影后，隨著數(shù)碼影像技術(shù)的發(fā)展，顯微攝影已步入數(shù)碼時代。