來源：果殼

安東尼·範·列文虎克丨Wikimedia Commons

17世紀，荷蘭商人安東尼·範·列文虎克用自制的顯微鏡，第一次觀察到了單細胞生物，人類也從此打開了微生物學的大門。 

列文虎克能發現前人從未見過的世界，是因爲他的顯微鏡放大倍數，比同時代的對手們高出一個數量級。比如，現存放大倍數最高的一臺列文虎克顯微鏡，能將物體放大266倍。 

這個男人向世人說出了微觀世界的祕密，但一問到他的顯微鏡裏藏着怎樣的鏡片，用何種工藝製成，列文虎克便守口如瓶。外界一直對此十分好奇，就連最早用顯微鏡發現細胞的前輩羅伯特·胡克都不例外。 

如今300多年過去，荷蘭代爾夫特理工大學的科學家們終於從那臺“266倍鏡”裏看出了鏡片的樣子，同時也替羅伯特·胡克感受到一絲微妙。 

怎麼跟說好的不一樣？

從前，人們大多是利用X射線來觀察列文虎克顯微鏡的內部，好像醫院裏拍片那樣。 

能放大物體266倍的列文虎克顯微鏡，藏於烏得勒支大學博物館

但列文虎克顯微鏡的孔徑太小，不到1毫米，鏡片只有很小一部分暴露在外，90%以上都被黃銅板覆蓋。X射線不易穿透金屬，就很難檢測出裏面的鏡片是什麼形狀。 

於是，代爾夫特理工大學的科學家們不用X射線，改用中子層析（Neutron Tomography）的辦法。與X射線相比，中子束對大部分金屬的穿透能力更強。中子不會因爲原子核外電子的影響而嚴重衰減，而X射線裏的光子更容易被電子吸收或散射。 

發射中子束，科學家就可以在不破壞文物的情況下，看出現存放大倍數最高的那臺列文虎克顯微鏡裏面的樣子了： 

顯微鏡（266x）的中子層析成像，灰色爲鏡片所在，各角度看都是圓形，直徑大約1.3毫米

左爲顯微鏡（266x）本體，右爲3D重建之後

搭載鏡片的黃銅板很薄，且鑲嵌鏡片的位置是凹進的。這樣，鏡片前表面可以凸出於黃銅板，鏡片也能離觀察樣本近一點，再近一點。科學家們相信，“近”是列文虎克設計中的重要考量。 

當然，他們更關心的還是鏡片形狀。成像顯示，不論從哪個方向看，鏡片的截面都是圓形。也就是說，那是顆玻璃球。而從用顯微鏡觀察物體時的視角（也就是圖中XZ方向）看，還會發現一條玻璃線與玻璃球相連。

圓形連着一條短線

但這樣的結果，與學界先前的認知大相徑庭。從前的一項主要研究認爲，這臺“266倍鏡”搭載的鏡片並非球狀，而是球被壓扁一些的樣子（下圖）。如今的成像結果卻指向，它的鏡片就是球狀，加一條線。 

1981年一項研究認爲顯微鏡（266x）的鏡片是如此得來：把玻璃管吹成燈泡的形狀，再將末端鼓起的部分掰下來，得到的鏡片比較扁

而當科學家們對另一臺中等放大倍數的列文虎克顯微鏡也做了成像，發現鏡片倒是扁了許多，更像小扁豆的形狀。 

中等放大倍數（118x）顯微鏡的成像結果，鏡片更扁

小扁豆丨Medical News Today

研究團隊的這項成果，發表在5月的一期Science Advances期刊上。 

新的成像打破了舊有的認知，但也沒有完全超出科學家的想象。因爲，他們對那種一個球連着一條線的形狀有印象。 

怎麼和胡克的方案很像？

1670年代，列文虎克把一滴池塘水放在顯微鏡下，發現裏面竟有許許多多“微小的動物”游來游去。從此，他開始將自己觀察各種樣本所見的“微小動物”，寫信描述給英國皇家學院。 

　列文虎克觀察一滴水丨Google Doodle

今天我們知道，他看到的是微生物。但在時人眼中，信裏描述的場景難以置信，加之列文虎克一直拒絕透露使用的是怎樣的設備，質疑和嘲諷接踵而來。1676年，皇家學會對那些“微小動物”的真實性提出疑問。在列文虎克堅持下，皇家學會安排多位宗教界高層鑑定他的觀察結果。 

1677年，列文虎克的發現得到了認可。但顯微鏡內部的祕密，並沒有因此解開。時任皇家學會祕書的羅伯特·胡克，也是首先用顯微鏡看到細胞的人，便對列文虎克的祕而不宣頗有怨言。哪怕不論政治，一項科學發現的透明性和可復現性，也是皇家學會看重的因素。  

1678年，胡克索性自己發表了一種“超級簡單”的方案： 

把一根細玻璃棒放在火焰上，當它慢慢融化，末端便會捲成一個小球。把小球掰下來，留一個小把手，方便安裝。

　科學家重建的鏡片形狀丨Rijksmuseum Boerhaave

一個小球連着一根線。時隔三個多世紀的今天，科學家們終於發現，列文虎克那一臺能夠放大物體266倍的顯微鏡，鏡片原來與胡克的“超級簡單”方案十分吻合。  

這個方案，其實是1665年胡克所著《顯微圖譜》（Micrographia）中介紹過的一種方法的變體。差別只在於那個小把手，書中曾經認爲需要磨掉。而《顯微圖譜》風靡的年代，早於列文虎克製造顯微鏡的全部生涯。 

《顯微圖譜》丨羅伯特·胡克

那麼，“266倍鏡”的製造很可能借鑑了胡克的方法，而非採用什麼祕製工藝。這個發現讓研究團隊相信，列文虎克的保密行爲是面向競爭對手有意爲之。 

1685年，鍥而不捨的胡克把一位皇家學會會士送到荷蘭代爾夫特，試圖從列文虎克那裏獲取顯微鏡的一些細節，依舊無所得。如今科學家們也稍稍替胡克感到諷刺，因爲他一直尋找的答案，可能早在自己心裏。 

但即便如此，也是列文虎克自身的技藝讓胡克的方法發揮出了同時期裏最大的效用。列文虎克顯微鏡的放大倍數，直到100多年後才被超越。 

怎麼也研究不完

原本，列文虎克是一位布料商人，希望能有一種工具讓他把每根絲線看得更清晰，以判斷品質的優劣。 

而在遊歷英國並受到胡克《顯微圖譜》的啓發後，列文虎克對顯微技術的鑽研便一發不可收拾。 

他觀察過各種各樣的細胞，還會把它們畫下來，比如1-4爲兔子的精子，5-8爲狗的精子丨安東尼·範·列文虎克

他一生中製造了超過400臺顯微鏡，打磨鏡片的技藝精湛，火工和吹制也得心應手。而除開那些常規操作，列文虎克可能還探索過一些外界看來不可思議的工具：有歷史文件顯示，他曾經用一顆鱈魚卵作透鏡，來觀察周圍事物的倒像。 

只不過，400多臺顯微鏡中只有11臺存世，列文虎克本人對工藝的描述又微乎其微，於是外界對他的顯微鏡製造方法瞭解甚少，大部分信息仍待挖掘。 

而科學家們也在論文裏寫到，列文虎克製造顯微鏡鏡片時用的工藝，怎麼研究都不會枯竭，因爲沒有哪一種工藝是可以被完全排除的。