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3. Antony Leeuwenhoek (1632-1723)—自製高性能的顯微鏡,發現細菌(Bacteria);“Father of microbiology”
全名Antonie Philips van Leeuwenhoek (荷蘭名 Anthonie、Antoni,或Theunis。生於荷蘭Delft(兩萬四千人的小鎮),六歲時父親早逝,母親再嫁,繼父十年後又逝世,十六歲就做布商的管帳,因此沒學到當時學者必修的拉丁文,也沒上過大學。不過他做事認真又聰明,做興隆的窗簾(drapery)生意之後,當Delft攝政者的司庫,三十七歲時得到房產測量員(surveyor)的資格,1676年四十四歲時當Delft的Bailiff (長官)。
他二十一歲時首次看到織布工人用放在支架上的三倍放大鏡,又於1665年讀到Robert Hooke的書Micrographia(用各種顯微鏡觀察記載的書,1665年由Royal Society出版,成為第一本scientific best-seller。用兩個放大鏡製成的compound microscope是1595就存在,不過放大的影像品質不佳。)(Robert Hooke: 1635-1703,英國人,建築家、科學家、哲學家,也是一位polymath,FRS,因1966年倫敦大火後的建築致富。用顯微鏡觀察軟木瓶塞,看到蜂窩式的結構,首次用 “cell”一字描寫。創作有關彈簧力學的Hooke’s law。他對天文望遠鏡、光學、地心引力、生物演化等各方面都有學理或實驗成就,被認為在Scientific Revolution中扮演重要角色,被二十世紀歷史家Allan Chapman稱為England’s Leonardo。但似乎是因為性格或脾氣不佳著名,得罪各方,而在歷史書上被抑壓,沒受重視)。[Scientific revolution:對從希臘時期到中古時期有重大影響的物理、天文、化學、解剖、生物等各種科學的徹底改革。這科學革命一般認為是以下兩篇文章1543年開始,持續到17世紀末: Nicolaus Copernicus的 De revolutionibus orbium coelestium (On the Revolutions of the Heavenly Spheres,「天體的運行」。)(Copernicus是生於1473年的polymath,是數學家、天文學家、醫師、quadrilingual polyglot=通曉四種語言者, 古典文學家=classical scholar、翻譯家、 藝術家,1543年因為「天體的運行」一書,受到宗教迫害,被處死。) 以及 Andreas Vesalius的 De humani corporis fabrica]。
(上圖:Leeuwenhoek原始顯微鏡的複製品。左圖:他的設計圖)
自此Leeuwenhoek開始利用自己的時間研製顯微鏡。他用獨特的方法,將燒紅的玻璃拉成細線,用其尖端做出很小的玻璃珠當作放大鏡,又有銀銅製成的支架。他一生做出四百多個不同形式的顯微鏡,現存九個,可以放大到270倍,更可能製有五百倍的顯微鏡才能看到他所報告的微小事物;視力一定也很好。他有商人腦筋,擔心科學界會盜取他的方法及名聲,而將製造秘訣高度保密(“which I only keep for myself.”),都讓別人以為他是用研磨玻璃的方式製造如此精密的顯微鏡。到二十世紀才分別由D. L. Strong、A. Mosolov、A. Belkin等人依照他的方法複製成功。
Leeuwenhoek用顯微鏡觀察很多東西而在荷蘭成名,著名的荷蘭醫師Regnier De Graaf以書面將他推薦給英國Royal Society。他開始陸續報告他的觀察,他因為不懂拉丁文,因此Society還得將其翻譯為拉丁文或英文。於1673年首度發表這些觀察在 Philosophical Transaction (1665年首刊的Royal Society科學期刊):“bee mouthparts and stings.”。有一次,要檢查辣椒的辣味是否由小刺引起,先將辣椒浸在水裡三星期,結果發現水中有很多“wee animals”—so small that if one hundred were laid end to end “they could not reach to the length of a grain of coarse sand.”,他以後總稱這些小動物為 “animalcules”(左圖)。
不過因為以前從未有如此微小細胞動物存在的概念,1676年Royal Society對他的多種發現表示懷疑,不知是否他喝酒,發酒瘋,說夢話,還組調查團到荷蘭現場驗證。結果到1680年他的觀察推理都證明是事實可靠。同一年,他被推薦為FRS。
他重要的發現包括水中的單細胞生物纖毛蟲類infusoria(1674)、細菌(1676)、精虫(1677)、肌肉纖維的結構(1682)、牙垢中的細菌(1683)、描述紅血球等等。他的生涯中兩個妹妹和他父親同時死亡,自己五個孩子中四個很小就病死,三十四歲時第一任妻子早逝,第二位妻子在他六十二歲時去世,不過他活到九十歲。五十年間共寫五百六十篇報告給Royal Society及其他機構,一直寫到死亡之前還詳細描寫他所患的疾病(Van Leeuwenhoek disease,myoclonus)。他和同年的荷蘭著名畫家Johannes Vermeer是同鄉,可能熟識。
他的發現對當時生物是「自然產生」(spontaneous generation)的觀念種下很大的疑點,其重要性可比擬Galileo對天體發現的影響[Galileo Galilei: 1564-1642,義大利物理學家、數學家、天文學家、哲學家,又會吹各種笛-- flautist;用改善的天文望遠鏡觀察天體,被稱為是"Father of modern observational astronomy”(現代天文觀察學之父); the "Father of modern physics"(現代物理學之父); the "Father of science"(科學之父);及"the Father of Modern Science"(現代科學之父)。現時最著名的英國物理學家Stephen Hawkins稱他為對現代科學最有貢獻的人。最後受到宗教迫害,受到在家監禁處分]。不過當時宗教界並沒有想到這些細菌的觀念終將推翻神造論(creationism),因而他的成就也很順利地被採納,生前也接受了很多榮譽。
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