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自學成才的生物學家

2006-12-31 00:00:00孫巨娟
科學大眾(中學) 2006年12期

人類歷史中,鼠疫、白喉、霍亂和天花……層出不窮的傳染病不斷蔓延,讓人恐慌。這層出不窮的傳染病究竟是由什么東西引起的呢?殺人兇手躲藏在哪里呢?為了探索這個秘密,全世界的醫生和科學家們都在進行著頑強的努力。這是一場人類與死亡之戰,也是一部人類戰勝病菌的輝煌史詩。

而這部人類戰勝病菌斗爭的史詩的序幕,卻是由荷蘭的一位看門老人揭開的。在他的指導下,一滴普通的雨水放到顯微鏡下,就呈現出一個令人驚奇的世界——這里有成千上萬的微生物生活著。這位普通老人究竟是誰呢?他就是荷蘭著名的生物學家列文虎克,一生從未受過正規的教育,一共只上了不到10天學的英國皇家學會會員。

苦難生活不能摧毀堅強心

1632年10月24日,列文虎克出生于荷蘭德爾夫特市。父親是鎮上的一名勤奮的鐵匠,母親是一名石匠的女兒。列文虎克是這個家庭的長子,貧困的家境使列文虎克從小就挑起了家庭生活的重擔。

列文虎克8歲時,父親辭世。由于家境貧寒,他只得到一家布店做學徒,16歲時到阿姆斯特丹的一家布店工作。經過了6年臥薪嘗膽的學習,列文虎克回到故鄉德爾夫特市,獨自開了一家布店謀生。從此以后,直到他91歲逝世,他一直生活在這片土地上。

苦難的生活并沒有泯滅天真無邪的童心,童年時候的列文虎克就熱愛著大自然的一切,喜歡研究各種問題,他深知學習的重要性。幼年時,列文虎克的舅父就經常給他講故事,開導和教育他讀書寫字,聰明好學的列文虎克還不到上學的年齡就已經學到了很多知識。由于他勤奮好學,并有一個出眾的、勤于思考的頭腦,部分彌補了他未能上學的遺憾。有時,列文虎克為了解決一個數學難題,常常讀書到深夜,他的才華加上辛勤的勞動,為他以后的探索奠定了堅實的基礎。

在學徒期間,他利用夜晚讀書,如饑似渴地汲取知識,一有空余時間,他就到店鋪隔壁的眼鏡工匠那里學習磨制玻璃片的技術,列文虎克把工余時間都用來研究、磨制、裝配玻璃透鏡,在他看來,通過各種凹凸透鏡觀察世界簡直就是一種享受。6年的學徒生涯成了他的一所“工讀學校”。在這所學校里,他從實際生活中學到了許多有用的知識。后來,列文虎克也承認,這6年的學徒時光是他以后研究的基礎。

但是好景不長,人生的磨難再次降臨在他的身上,母親此時也永遠離開了他。弟弟妹妹年紀尚小,列文虎克不得不再次挑起了全家的生活重擔。為了生活,他四處奔波,甚至還當過德爾夫特市長的管家和市政府的一個看門人。不過,艱苦的生活沒有摧毀他堅定的信念,他在科學研究的道路上從沒有放慢過腳步。

制造顯微鏡

為了研制顯微鏡,為了他所鐘愛的微觀世界,列文虎克幾乎用了一生的時間。平日里,他除了看管布店生意,還擔任市政府的看門人。晚上的時間,他就悄悄地躲在閣樓里研究自己的“寶貝”——各式透鏡。

他用堅不可摧的決心,學會了玻璃透鏡的磨制及其組合技能,而且,研究制造凹凸鏡也成了他的一個癖好。他制造的透鏡小而精致。由于刻苦鉆研,他所制造的凹凸鏡精度越來越高。有的透鏡小到直徑3毫米,但卻可以將物體毫不變形地放大300倍。列文虎克每晚就這樣在工作室中一直磨制和改進透鏡到深夜。工夫不負有心人,經過一段時間的研究,他終于掌握了一種能夠制造顯微鏡的技巧:他將兩枚透明的雙凸玻璃片隔開一些距離,分別固定在一個金屬塊上,在它們中間還安裝上一根用來調節鏡片距離的螺旋桿,這在當時可以稱得上是最精巧、最高級的顯微鏡了。

列文虎克并不是第一個制造顯微鏡的人,也不是第一個使用顯微鏡的人,但是,他卻是第一個使人們懂得了如何使用顯微鏡的人。他所制造的顯微鏡,就其分辨率而言,已遠遠地超過了他的前輩的成果。

“微觀世界”原來是這樣

自列文虎克制造出顯微鏡以后,他就把精力投入到觀察微觀世界中去。雖然沒有上過幾天學,但他卻發現了一個神奇的新世界——微觀世界。

列文虎克總是喜歡用自己制造的顯微鏡看這看那,他觀察過的東西有小蟲、小石頭、肉類、種子、蚊子的后腿、甲蟲的硬殼等等,真是五花八門、無奇不有。他在驚嘆微觀世界神奇景象的同時,還不忘根據觀察精確地描繪出這些被觀察物的形狀。

有一天,列文虎克把一滴水珠放在自己設計的顯微鏡下觀察,他驚奇地發現了許多人們從來未見過,甚至從未想象過的、小得肉眼無法看到的“小動物”。它們在這滴水中浮游著、生活著、繁衍著、死亡著。對于這些“小動物”來說,這一滴水就是它們生活的全部世界。他將觀察到的這些不停蠕動的“小蟲子”稱為“微生物”。這是人類首次發現微生物。

1675年,列文虎克在青蛙的內臟中發現了寄生的原生動物,引起了動物學界的極大興趣。這些寄生物就是引起人類眾多疾病的無形殺手。從此,人類對于層出不窮的傳染病有了一個初步的認識。傳染病不再是可怕的了,它們都是由這些小型寄生物引起的。這對于列文虎克來說不過是一小步,但對于人類的進步來說,卻是難得的一大步!

1675年到1680年這5年中,他用顯微鏡首次發現了鉤蟲和滴蟲,這無疑是他所有發現之中最重要的一項。他用筆詳細地描述了鉤蟲和滴蟲的形狀和特性,為后來研究治療鉤蟲、滴蟲感染所引起的疾病奠定了基礎。

1680年,為了表彰和鼓勵列文虎克的研究工作,他被選為英國皇家學會會員。一個幾乎沒有進過學校的看門人成了英國皇家學會的會員,難道這本身不就是一個奇跡嗎?

1683年,列文虎克在人的口腔牙垢中觀察到一種生物,他驚奇地發現“它”比他以前發現的“微生物”還要小。后來,他在給英國皇家學會的信中寫道:“這些生物幾乎像小蛇一樣用優美的、彎曲的姿勢運動著。”他對于這些小生物猶如父親對待自己心愛的兒子一般用心照顧,希望能夠看清自己“孩子”的真實模樣。由于他的顯微鏡效能還不能完全清晰地看清這些生物,他的描述和繪圖也還不夠準確。但是,這幾乎不容置疑,列文虎克是這種微小生物的最早發現者之一。這種生物在200年后才被人們真正認識到,它們就是大名鼎鼎的“細菌”。

舉世矚目的成就讓列文虎克也聞名于世。為了讓列文虎克用他那奇妙的鏡頭進行各種觀察,荷蘭的東印度公司專門組織船隊前往亞洲收集了許多亞洲昆蟲給他。英國女王在訪問荷蘭時,專門到德爾夫特看望列文虎克,顯赫的英國女王拜訪一位看門人,這簡直成了當時一件轟動的新聞!

就在世人熱切地盼望他取得更大成就時,1723年7月7日,列文虎克在家因病去世,享年91歲。

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