清朝人眼中的显微镜
现代意义上的光学显微镜在13世纪才开始出现,最初只是一个镜片的单式显微镜,也就是放大镜,后来到了16世纪才出现由两个透镜组成的复式显微镜。人们一般都认为荷兰的詹森父子是现代复式显微镜的发明者。17世纪以后,荷兰学者列文虎克开始大量制造显微镜,英国博物学家罗伯特·胡克则利用显微镜发现了细胞结构,显微镜开始在科学中发挥巨大作用。彼时,已经是中国的康熙王朝。
不过,中国人对显微镜的认识也并未比西方人迟多少。早在清顺治时期,李渔就已经在《十二楼》中讲到了显微镜:“大似金钱,下有三足,以极微、极细之物,置于三足之中,从上视之,即变为极宏、极巨。虮虱之属,几类犬羊;蚊虻之属,有同鹳鶴;并虮虱身上之毛,蚊虻翼边之彩,都觉得根根可数,历历可观,所以叫做显微镜,以其能显至微之物,而使之光明较著也。”不过,目前还无法确定显微镜传入中国的确切时间。
根据历史记载,1687年,法国国王路易十四派了一批传教士来华,他们给康熙皇帝带来了不少法国的奇器,其中就有显微镜。由于第一批传教士带来的奇器不多,作为会长的洪若翰赶紧给法国方面写信,要求送来更多的奇器,各种显微镜自然也是少不了的。后来的几批传教士都带来了不少显微镜,这些显微镜不仅仅呈现在康熙、雍正、乾隆面前,也逐渐为士绅达官所识。
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刚刚进入中国的显微镜,只不过是令国人大开眼界的奇器,却没有被用在科学研究和生产生活当中。乾隆皇帝曾经写过一首《咏显微镜》:“玻璃制为镜,视远已堪奇。何来 逮器,其名曰显微。能照小为大,物莫遁毫厘。远已莫可隐,细有鲜或遗。我思水清喻,置而弗用之。”可见,显微镜起初只不过被拿来赏玩的,“置而弗用”罢了。
尽管显微镜传入中国的时间并不算晚,然而却一直是一种稀罕奇器。一方面,传教士带来的显微镜数量有限,国人又鲜有能制造者;另一方面,已经传入的显微镜大都被“置而弗用”,自然知道的人也就不多了,以致清末出洋大臣见到显微镜时依然表现得十分惊奇。1866年,斌椿、张德彝访问瑞典,看到了显微镜投影:“术者以滴水放于显微镜上,向日而照,映诸对壁,则水内小虫无数,蠕蠕如鱼虾者。醋内照之有虫如蝉,千百飞舞,大皆三尺许。河水照之有如蝎如蟹之虫,大皆三四尺。”到了光绪年间,随着显微镜的介绍日渐增多,国人才逐渐了解。英国传教士傅兰雅在其主编的《格致汇编》中,曾有专门一篇《释显微镜》,详细介绍了显微镜的用途、结构、工作原理、制造和使用方法。
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自制显微镜的能工巧匠
清朝时期的显微镜大部分是传教士带来的,却也有一些是国人自己制造的。在顺治时期,有一个叫做孙云球的吴江人,从西学中学到了一些光学的知识,并且善于磨制镜片,主要是制作眼镜和望远镜,也有一些显微镜。他曾写过一部《镜史》,书中这样介绍显微镜:“镜用俯视,以极微细之物,置三足之中。视醯鸡头尾了然,视疥虫毛足毕现,蚊蟁宛如燕雀,蚁虱几类兔猿。博物者不特知所未知,信乎见所未见。”据推测,他可能既会制造单式显微镜(存目镜),也会制造复式显微镜(察微镜),只可惜没有实物留给后人。康熙年间的黄履庄也是一位能工巧匠,不但制作了温度计、湿度计、机械狗等机巧器械,而且也善于自制显微镜和望远镜等光学奇器。
其后又出现了一位光学家邹伯奇,此人尤其擅长制作照相机并为人摄影,而且他还用摄影术绘制了广东沿海的村落地图。在他所著的《格术补》一书中,他给出了透镜成像的原理和计算公式,以及望远镜和显微镜的制作方法,而他本人也制作了不少望远镜和显微镜。
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说到清朝中期的几何光学,不得不提郑复光。此人活跃于嘉庆道光年间,曾经在国子监读书,在数学、光学、机械制造方面颇有造诣。当他读到汉朝《淮南万毕术》中“夏造冰”的章节时,便亲自试验,研究了冰透镜取火的影响因素。除此之外,他还制造了眼镜、幻灯机、望远镜和显微镜。
不过,在清朝能够磨制镜片、自制显微镜的能工巧匠毕竟是凤毛麟角,即便到了民国以后,国人制造显微镜的技术仍然落后于西方,学校和医院使用的显微镜主要还是靠进口。
小镜片,大影响
显微镜的出现,对整个世界都产生了深远的影响。正如望远镜可以让人类将遥远的星空拉到眼前一样,显微镜可以让不能由感官直接察觉的事物暴露于人类眼前。更为重要的是,望远镜所见毕竟是遥远之处存在之物,显微镜所见似乎是本来没有的东西,这种“无中生有”的感觉更让人觉得惊奇。
特别是在复式显微镜被发明之后,西方的生物学获得了巨大突破,人类对于生物的研究进入到细胞时代;而各种微小生物的发现不但促成了微生物学的发展,而且还否定了生物的自然发生说。随着显微镜及其相关技术(如细胞染色技术、消色差技术等)的进步,显微镜在生命科学中发挥了越来越大的作用。
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显微镜在中国似乎是另一番景象。直到19世纪即将结束的时候,仍然没有被应用到科学研究当中。尽管如此,显微镜还是多少改变了清朝人的生活。当人们透过显微镜看到那个“无中生有”的世界时,他们的世界观肯定发生了变化:原来还有这样一个未知的世界!更有像康有为这样的人据此发挥,能够通过显微镜“而悟大小齐同之理”。而当出洋大臣志刚看到显微镜下的面糊中蠕动着各种小虫之后,也终于明白“冷水及隔宿有汤水之物,皆不可食。”
不只是在世界观上,在生产生活中显微镜也已经开始发挥作用。当西方近代科学技术发展起来以后,蚕丝业也受益匪浅,特别是法国科学家巴斯德用显微镜检查蚕蛾,切断了蚕粒子病由带病蚕蛾传给蚕卵的途径,由此提高了养蚕的质量。晚清时,西方的养蚕法传入中国,其中就包括了蚕体病理学的知识。应用巴斯德的显微镜技术挑选蚕种的“巴斯德制种法”也随着法国学者喝茫氏的《喝茫蚕书》而传入中国,这本书中还专门介绍了显微镜的结构及其使用方法,根据书中描述,可以知道当时应用的是复式显微镜。那么,显微镜是否对中国的蚕丝业产生影响了呢?光绪南书房翰林徐琪在《南斋日记》中记录了他向慈禧报告浙江农商情况的对话“……即如从前养蚕不精,近仿西法,用显微镜先照,将蚕子有毛病者先行挑出,所以近来所养之蚕既好,丝亦较从前漂亮”。非但如此,显微镜在养蚕业的应用还催生了一名显微镜制造高手——广东兴宁的李任重,由于他制造的显微镜安装的是自己磨制的凸透镜,透镜的质量又很好,被誉为“中国新显微镜制造家”。
但显微镜在中国的科学研究中发挥更大的作用,还要等到近代医学与生命科学的教育与研究开始之后,这个任务在清朝并没有完成,而是留给了后来的民国时代。
【责任编辑】张小萌, 百拇医药(付雷)
不过,中国人对显微镜的认识也并未比西方人迟多少。早在清顺治时期,李渔就已经在《十二楼》中讲到了显微镜:“大似金钱,下有三足,以极微、极细之物,置于三足之中,从上视之,即变为极宏、极巨。虮虱之属,几类犬羊;蚊虻之属,有同鹳鶴;并虮虱身上之毛,蚊虻翼边之彩,都觉得根根可数,历历可观,所以叫做显微镜,以其能显至微之物,而使之光明较著也。”不过,目前还无法确定显微镜传入中国的确切时间。
根据历史记载,1687年,法国国王路易十四派了一批传教士来华,他们给康熙皇帝带来了不少法国的奇器,其中就有显微镜。由于第一批传教士带来的奇器不多,作为会长的洪若翰赶紧给法国方面写信,要求送来更多的奇器,各种显微镜自然也是少不了的。后来的几批传教士都带来了不少显微镜,这些显微镜不仅仅呈现在康熙、雍正、乾隆面前,也逐渐为士绅达官所识。
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刚刚进入中国的显微镜,只不过是令国人大开眼界的奇器,却没有被用在科学研究和生产生活当中。乾隆皇帝曾经写过一首《咏显微镜》:“玻璃制为镜,视远已堪奇。何来 逮器,其名曰显微。能照小为大,物莫遁毫厘。远已莫可隐,细有鲜或遗。我思水清喻,置而弗用之。”可见,显微镜起初只不过被拿来赏玩的,“置而弗用”罢了。
尽管显微镜传入中国的时间并不算晚,然而却一直是一种稀罕奇器。一方面,传教士带来的显微镜数量有限,国人又鲜有能制造者;另一方面,已经传入的显微镜大都被“置而弗用”,自然知道的人也就不多了,以致清末出洋大臣见到显微镜时依然表现得十分惊奇。1866年,斌椿、张德彝访问瑞典,看到了显微镜投影:“术者以滴水放于显微镜上,向日而照,映诸对壁,则水内小虫无数,蠕蠕如鱼虾者。醋内照之有虫如蝉,千百飞舞,大皆三尺许。河水照之有如蝎如蟹之虫,大皆三四尺。”到了光绪年间,随着显微镜的介绍日渐增多,国人才逐渐了解。英国传教士傅兰雅在其主编的《格致汇编》中,曾有专门一篇《释显微镜》,详细介绍了显微镜的用途、结构、工作原理、制造和使用方法。
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自制显微镜的能工巧匠
清朝时期的显微镜大部分是传教士带来的,却也有一些是国人自己制造的。在顺治时期,有一个叫做孙云球的吴江人,从西学中学到了一些光学的知识,并且善于磨制镜片,主要是制作眼镜和望远镜,也有一些显微镜。他曾写过一部《镜史》,书中这样介绍显微镜:“镜用俯视,以极微细之物,置三足之中。视醯鸡头尾了然,视疥虫毛足毕现,蚊蟁宛如燕雀,蚁虱几类兔猿。博物者不特知所未知,信乎见所未见。”据推测,他可能既会制造单式显微镜(存目镜),也会制造复式显微镜(察微镜),只可惜没有实物留给后人。康熙年间的黄履庄也是一位能工巧匠,不但制作了温度计、湿度计、机械狗等机巧器械,而且也善于自制显微镜和望远镜等光学奇器。
其后又出现了一位光学家邹伯奇,此人尤其擅长制作照相机并为人摄影,而且他还用摄影术绘制了广东沿海的村落地图。在他所著的《格术补》一书中,他给出了透镜成像的原理和计算公式,以及望远镜和显微镜的制作方法,而他本人也制作了不少望远镜和显微镜。
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说到清朝中期的几何光学,不得不提郑复光。此人活跃于嘉庆道光年间,曾经在国子监读书,在数学、光学、机械制造方面颇有造诣。当他读到汉朝《淮南万毕术》中“夏造冰”的章节时,便亲自试验,研究了冰透镜取火的影响因素。除此之外,他还制造了眼镜、幻灯机、望远镜和显微镜。
不过,在清朝能够磨制镜片、自制显微镜的能工巧匠毕竟是凤毛麟角,即便到了民国以后,国人制造显微镜的技术仍然落后于西方,学校和医院使用的显微镜主要还是靠进口。
小镜片,大影响
显微镜的出现,对整个世界都产生了深远的影响。正如望远镜可以让人类将遥远的星空拉到眼前一样,显微镜可以让不能由感官直接察觉的事物暴露于人类眼前。更为重要的是,望远镜所见毕竟是遥远之处存在之物,显微镜所见似乎是本来没有的东西,这种“无中生有”的感觉更让人觉得惊奇。
特别是在复式显微镜被发明之后,西方的生物学获得了巨大突破,人类对于生物的研究进入到细胞时代;而各种微小生物的发现不但促成了微生物学的发展,而且还否定了生物的自然发生说。随着显微镜及其相关技术(如细胞染色技术、消色差技术等)的进步,显微镜在生命科学中发挥了越来越大的作用。
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显微镜在中国似乎是另一番景象。直到19世纪即将结束的时候,仍然没有被应用到科学研究当中。尽管如此,显微镜还是多少改变了清朝人的生活。当人们透过显微镜看到那个“无中生有”的世界时,他们的世界观肯定发生了变化:原来还有这样一个未知的世界!更有像康有为这样的人据此发挥,能够通过显微镜“而悟大小齐同之理”。而当出洋大臣志刚看到显微镜下的面糊中蠕动着各种小虫之后,也终于明白“冷水及隔宿有汤水之物,皆不可食。”
不只是在世界观上,在生产生活中显微镜也已经开始发挥作用。当西方近代科学技术发展起来以后,蚕丝业也受益匪浅,特别是法国科学家巴斯德用显微镜检查蚕蛾,切断了蚕粒子病由带病蚕蛾传给蚕卵的途径,由此提高了养蚕的质量。晚清时,西方的养蚕法传入中国,其中就包括了蚕体病理学的知识。应用巴斯德的显微镜技术挑选蚕种的“巴斯德制种法”也随着法国学者喝茫氏的《喝茫蚕书》而传入中国,这本书中还专门介绍了显微镜的结构及其使用方法,根据书中描述,可以知道当时应用的是复式显微镜。那么,显微镜是否对中国的蚕丝业产生影响了呢?光绪南书房翰林徐琪在《南斋日记》中记录了他向慈禧报告浙江农商情况的对话“……即如从前养蚕不精,近仿西法,用显微镜先照,将蚕子有毛病者先行挑出,所以近来所养之蚕既好,丝亦较从前漂亮”。非但如此,显微镜在养蚕业的应用还催生了一名显微镜制造高手——广东兴宁的李任重,由于他制造的显微镜安装的是自己磨制的凸透镜,透镜的质量又很好,被誉为“中国新显微镜制造家”。
但显微镜在中国的科学研究中发挥更大的作用,还要等到近代医学与生命科学的教育与研究开始之后,这个任务在清朝并没有完成,而是留给了后来的民国时代。
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参见:首页 > 专题 > 专题11 > 显微镜下的发现