浙江行政区划调整最新:【医学史】显微镜的发明与应用

最早的显微镜出现在16世纪末。据载，1590年的某日，荷兰朱德尔堡的眼镜商汉斯·简森(Hans Jansen)在自己的店铺里观看儿子查卡里亚斯·简森(Zacharias Jansen,1580-1638)玩弄透镜。当他偶然将两块大小不同的透镜重叠在适当的距离时，可以见到远处钟楼的景象，并且增大了许多，他们惊异极了。老简森以一个商人的敏感性，试将一块凹透镜与一块凸透镜分别装在一根直径1英寸、长1英尺半的铜管的两端，世界上第一台原始的显微镜便诞生了，它的放大倍数约为8-12倍。于是老简森开始将此“幻镜”出售给市人。后来，简森的邻居眼镜商里伯度将此镜奉献给荷兰政府作战争的武器，从而使整个欧洲知道了望远镜。
将显微镜用于科学研究，是17世纪的事。最早将显微镜用于科学研究工作的人，应说是伽利略。1609年伽利略访问威尼斯，听到有关望远镜的消息，他返回帕多瓦后，即自行研制望远镜用于天文学的研究，并取得了许多成就。他也试图研究制造显微镜，却远没有望远镜成功，因为放大倍数太小，应用价值不大。意大利人马尔皮基(Marcello M,1628-1694)首先把显微镜用于生物物体组织结构的观察，是组织学、胚胎学的先驱。他于1661年发表通过显微镜研究得到的最初成果，证实了毛细血管的存在，这一发现填补了哈维血液循环学说的空白，使之更为完整。英国科学家虎克(Robert hooke,1635-1702)是科学实验仪器的发明家与制造家，他于1665年出版了《显微镜学》(Micrographies)，公布了他的研究成果，他制成可放大140倍的显微镜，并改进了显微镜的采光法，但他对生物学的贡献不大。荷兰科学家雷文虎克(Leeuwenhoek Anton van,1632-1723)是一位体魄强健、性格坚定、目光敏锐，而又具有永不满足的好奇心与锲而不舍的进取精神的长寿学者，在他90多年的生涯中，对显微镜的研究表现出极大的热情。他制造及收集了250多个显微镜和400多个透镜，最高可放大200-300倍。他还应用显微镜进行许多精细的观察，如对肌肉组织和精子活动的观察，对微生物和红细胞的观察，并阐明了毛细血管的功能，补充了红细胞形态学研究等。
总之，显微镜发明于16世纪末，而于17世纪始应用于科学研究中，它大大扩充了人类的视野，把人类的视觉从宏观引入到微观，了解到动物体内的细微结构，给医学界以极大的帮助，直接导致了19世纪细胞学、微生物学等学科的建立。 光 学 显 微 镜 的 发 明 过 程
显微镜的发明者
房屋是用一块块砖石砌成的,植物体是由许多细胞组成的.所以说,细胞是构成植物体的基本单位.既然如此.那就让我们先从细胞讲起吧.
在丰富多彩的生物世界里,要想探索生物体内的奥秘,必须借助于显微镜.就说咱们现在要研究的细胞吧,离开显微镜能行吗 当然不行.
那么,显微镜是谁先发明的呢 让我们顺着历史的脚步,在科学史的画卷中,进行一番考证吧.提起显微镜的发明,那可是怪有趣味的!
原来,显微镜是16世纪末叶,荷兰密得尔堡一个眼镜店的老板詹森和他的父亲罕斯发明的.
细说起来,詹森父子发明显微镜,还带有一定的偶然性呢!
事情的经过是这作的:1590年,一个晴朗无风的早晨,詹森的楼顶上闲玩.无意中,他把两片凸玻璃片装到一个金属管子里,并用这个管子去看街道上的建筑物,奇怪的事情发生了,教堂高塔上大公鸡的雕塑比原来大了好几倍,这个意外的发现,使詹森兴奋起来,他高兴地跑下楼去,把父亲也拉上楼来观看,一起和他分享这种新发现带来的愉快.
当然,偶然性的发现代替不了科学上的发明.值得强调的是,詹森父子俩的修养起了决定作用,他们抓住这个偶然的发现,认真思索,反复实践,用大大小小的凸玻璃片做各种距离不等的配合,终于发明了世界上第一台显微镜.
当然,这台显微镜只能称为显微镜家族中的"始祖",无论是放大倍数,还是分辨能力都是相当低的.后来,又经过了许多科技工作者不断的改进,才使得显微镜成为今天这个样子.　　十九世纪中期，人们发明了光学显微镜。
　　1665年，英国学者胡克(Robert Hooke)设计制造了首架光学显微镜，当时放大倍数为40~140倍，并用此首次观察并描述了植物细胞，同年发表《显微图谱》一书。
　　此后，荷兰学者列文o虎克(A。V。Leeuwenhoek)用自己设计的更先进的显微镜观察了动物细胞，并描述了细胞核的形态。直到今天，光学显微技术已从普通复式光学显微技术发展为荧光显微技术、共焦点激光扫描显微镜技术、数字成象显微镜技术、暗场显微镜技术、相差和微分干涉显微镜技术和录像增加反差显微镜技术等等。
　　可见，光学显微技术已成为人类认识微观世界的必要工具，借助它，使人们认识了细胞。然而，准确的理论计算表明，光学显微镜质量无论无何改善--不论是用多少组镜片，使用油镜头还是加强光源，放大率至多1000~1500，分辨本领至多 。这就成为人类认识更小的物体：病毒和分子、原子的瓶颈问题。
　　著名物理学家海仑霍尔等人在理论上证明：限制光学显微镜分辨本领及放大率的因素是光的波长。因而人们转向寻找一种成像媒介--波，它具有可视、可拍摄照片、波长短、且能用装置改变波的运动路线的特点。
　　20世纪初，恰伊斯发明了紫外光显微镜，将分辨率提高为 ，这是一次质的飞跃，但紫外线仍不是最好的成像媒介，不能满足科研和生产需要。
　　1926年，德国科学家蒲许指出，具有轴对称性的磁场对电子束起着透镜作用。可惜研究者没有考虑到利用它放大物体。
　　1932年，柏林科工大学压力实验室的年轻研究员卢斯卡和克诺尔对阴极射线示波器做了一些改进，成功得到放大几倍后的铜网图像，这大大鼓舞了人们，确立了电子显微法。
　　1933年底，卢斯卡制成了能放大一万倍的电子显微镜，并拍摄了金属箔和纤维的放大像。使电子显微镜的放大倍数超过了光学显微镜。
　　1937年，柏林科工大学的克劳塞和穆勒成功的制出了分辨率为 的电子显微镜，西门子公司得知后，将主要精力转到适用电子显微镜的制造上，并聘请了卢斯进行研究。次年，西门子公司第一批分辨率为 的电子显微镜上市。
随后，在人们的研究下，电子显微镜的质量不断提高。如今，其分辨率和放大倍数达到了 和 倍。使人们能更准确地认识了病毒、分子、原子和夸克。 (一)显微镜的发明与细胞的发现
Robert Hooke 与他制作的显微镜
Made by A.van Leeuwenhoek (1632-1723).
Magnification ranges at 50-275x.
Large Student Microscope made by
Charles Chevalier 1840
1752年,英国人J. Dollond 发明消色差显微镜.
1812年,苏格兰人D. Brewster 发明油浸物镜,
改进了体视显微镜.
1886年,德国人Ernst Abbe
发明复消差显微镜,并改进
了油浸物镜,至此普通光学
显微镜技术基本成熟.
1932年,荷兰籍德国人F. Zernike成功设计了相差显微镜(phase contrast microscope),并因此获1953年诺贝尔物理奖.
1932年,德国人M.Knoll和E.A.F.Ruska发明电镜,
1940年,美,德制造出分辨力为0.2nm的商品电镜
LCSM Image of a Xenopus Melanophore microtubule cytoskeleton (green) and the nucleus (blue)
1981年,瑞士人G.Binnig和H.RoherI在IBM苏黎世实验中心(Zurich Research Center)发明了扫描隧道显微镜而与电镜发明者Ruska同获1986年度的诺贝尔物理学奖
Cs atoms (red) on the
GaAs surface (blue)