安東尼·范·雷文霍克 FRS (Antonie Philips van Leeuwenhoek , ,AHN -tə-nee vahn LAY -vən-hook, -huuk ,荷兰语: [ˈɑntoːni vɑn ˈleːu.ə(n)ˌɦuk] (ⓘ ) [ 3] ;1632年10月24日—1723年8月26日)是一位出身荷蘭黃金時代 代尔夫特 的微生物學 家和顯微鏡學 家先驅。[ 4] [ 5] [ 6] [ 7]
他沒有接受高等教育 ,也不熟悉荷蘭語 以外的語言,但出於對探索和分享知識 的熱情等,憑藉習得的有關技能,自行研發製造許多顯微鏡,對微生物進行觀察和描述工作。[ 8] [ 9] 透過顯微鏡的輔助,他成為早期發現精子 的研究者之一。[ 10] [ 11] 由於對於微生物的研究與發現,他率先反對自然發生 的有關想法。[ 12] 他也是早期對紅血球 、免疫細胞,以及循環系統 等進行觀察研究和描述工作的科學家之一。[ 13]
儘管他沒有任何著作,但他在寫給英國皇家學會 的繁雜信件 中描述他的發現;皇家學會在其《自然科學會報 》中發表許多他的信件。[ 14]
生平
早年生活
代爾夫特河景 (荷:Gezicht op Delft),由與雷文霍克同時期的畫家維梅爾 所繪。
雷文霍克於1632年10月24日出生在荷蘭共和國 的代爾夫特 ,並在同年11月4日受洗 。他的父親菲利浦‧安東尼(Philips Antonisz van Leeuwenhoek)是一名製作籃子的工匠 ,在雷文霍克年僅五歲時過世。他的母親瑪格麗特(Margaretha Bel van den Berch)不久後和畫家 雅各‧詹斯‧莫林(Jacob Jansz Molijn)再婚。
雷文霍克在沃蒙德 短暫接受教育,接著搬到本特赫伊曾 和擔任市政官 的叔叔同住。他很有可能在這段期間內跟隨叔叔學習荷蘭司法系統。[ 17] 在雷文霍克大約十六歲時,他被送往當時荷蘭的政經中心阿姆斯特丹 ,成為當地一間亞麻 製品商店的學徒 ,後來更升任為收銀員和帳本管理者。他在阿姆斯特丹 結識了同樣愛好顯微鏡學 的揚‧斯瓦默丹 。
雷文霍克的學徒生涯持續了六年,他在1654年返回代爾夫特 ,並於7月29日迎娶芭芭拉(Barbara de Mey),他的第一任妻子。他們共有五個孩子,只有一個女兒瑪麗亞(Maria)活到成年。瑪麗亞在雷文霍克追求科學的過程中扮演重要的協助角色,包含清掃房屋及照顧父親等等。
1655年,雷文霍克在代爾夫特購買房屋(Gulden Hoofd,位於Hippolytusbuurt區3號),並在此處度過餘生。他在此處從事買賣布匹的生意,也在這裡作出自己生涯中許多重大發現。[ 21]
1666年,芭芭拉過世。雷文霍克於1671年再娶,第二任妻子名為科妮莉亞(Cornelia Johannes Swalmius)。兩人沒有生育任何子女。
公職生涯
雷文霍克在家鄉的地位日漸提升。二十七歲時(1660年),雷文霍克被指派為代爾夫特 市政官 的總管(Chamberlain)。他擔任這個職位長達三十九年,負責掌管、維護及清潔市政官 們的會議場地,在需要時供給爐火,並且禁止透露在會議室中聽到的談話內容。 三十六歲時(1669年),雷文霍克獲得荷蘭法院核發的土地測量師 資格。[ 25] 四十六歲時(1679年),他獲指派為代爾夫特的酒類測量員(wijnroeier),負責檢驗所有進入城內的酒類 和盛裝酒類的容器的品質。
雷文霍克與維梅爾
維梅爾的《繪畫的藝術》 (荷:Allegorie op de schilderkunst ),繪於1662-1668年間。
荷蘭黃金時代畫家 揚‧維梅爾 和雷文霍克同年出生,當前者在1675年過世時,雷文霍克負責協助維梅爾的遺孀 申請破產,處理畫家留下的遺產 和作品,將其拍賣 以償還債務 。 維梅爾的家人試圖保留其中一幅作品《繪畫的藝術》 ,將這幅油畫藏在維梅爾的岳母家中,卻被雷文霍克發現,並同樣被送上拍賣場。[ 28]
維梅爾的《天文學家》 (荷:De astronoom ),繪於1668年。
儘管缺乏直接證據,部分史家 推測雷文霍克和維梅爾私底下是朋友關係。有些學者甚至認為,雷文霍克在維梅爾的兩幅作品《天文學家》 和《地理學家》 中擔任模特兒。[ 28]
雷文霍克與維梅爾可能互相認識的證據如下:[ 28] [ 29]
雷文霍克和維梅爾在代爾夫特的住處非常靠近。
雷文霍克從事販賣亞麻布的生意,而維梅爾利用亞麻布作為畫布。
兩人都對光學 及透鏡 相關議題極感興趣。
兩人有許多共同朋友。
雷文霍克被指派為維梅爾遺產的處理者。
然而有其他史家指出,雷文霍克在協助處理維梅爾遺產時,不僅處處以債權人 而非維梅爾家人的利益為考量,更向維梅爾遺孀收取費用。因此,實在難以推斷雷文霍克和維梅爾是朋友關係。[ 28]
中年生活與科學工作
開始與皇家學會通信
大約在1673年時,雷文霍克開始自學製造並研磨顯微透鏡 。他的朋友,荷蘭醫生 雷尼耶·德·格拉夫 在了解他的工作以後,將雷文霍克的研究成果寄給英國皇家學會 的秘書亨利‧奧爾登堡 ,並表示:
……我寫信來告訴你這裡最富天才的人,他的名字是雷文霍克,他發明的顯微鏡之性能遠超乎我們至今所見……隨函附上他的來信,其中他描述的好些事物,他觀察得比前人都更精確。……
雷文霍克的觀察結果出版在皇家學會的期刊《自然科學會報》 中,並獲得學會成員的關注。在奧爾登堡的要求下,康斯坦丁‧惠更斯 (荷蘭科學家 克里斯蒂安‧惠更斯 的父親)寫信告訴英國 科學家兼《微物圖誌》 的作者羅伯特‧虎克 更多雷文霍克的相關資訊。雷文霍克也寫信給奧爾登堡,表示自己並未受過科學訓練,也不懂荷蘭文 以外的其他語言,若不是有格拉夫的鼓勵,他其實不願意公開自己的成果。
從此以後,雷文霍克開始定期和皇家學會通信,大部分信件內容皆出版在《自然科學會報》裡。雷文霍克一生從未出版任何書籍,他的研究成果就分散在各式信件當中。
發現微生物
1676年10月9日,雷文霍克寫信給奧爾登堡,聲明自己在加入胡椒 的水 中發現了五種不同的微生物。他用不同的水源、加入不同的香料進行實驗,也談到空氣中是否可能有生命體。這是雷文霍克最早紀錄的微生物 觀察,也是他一生中最著名的信。[ 35]
皇家學會翻譯並出版了這封信,但是許多學會成員不完全信任雷文霍克的觀察,例如克里斯蒂安‧惠更斯 就懷疑雷文霍克看到的是否只是「他眼睛的錯覺」。因此,學會請繼任奧爾登堡成為秘書的尼希米‧格魯 以及虎克重現雷文霍克的實驗結果。 格魯和虎克兩人皆是當時英國最精熟顯微鏡操作的科學家。
經過多次嘗試,虎克終於在1677年11月15日[ 註 1] ,於皇家學會的例行會議上成功重現了雷文霍克的實驗。當時有許多位重要人士在場見證實驗結果,除了格魯之外,還包括克里斯多福‧雷恩 及約翰‧奧布里 等等。[ 38] 至此,雷文霍克關於微生物的敘述才被承認,他也因此聲名大噪。
1680年,雷文霍克獲選為皇家學會的正式成員。雷文霍克非常驚喜,並終身珍視這個頭銜,儘管他沒有出席位在倫敦 的就任儀式,且一生並未參加過任何皇家學會的例會。他甚至在繪製自己的肖像時,讓畫家同時把學會頒發的證書畫入圖中。
在此以後,雷文霍克的訪客越來越多。他接待過的訪客包括斯瓦默丹 (1674)[ 40] 、萊布尼茲 (1676)[ 41] 、詹姆士二世 (1679,當時的身分還是約克公爵 )[ 42] 、莫利紐茲 (1685)、洛克 (1685)[ 45] 、彼得大帝 (1698)[ 47] 、布爾哈夫 和勒伊斯 (1716)[ 48] 等等。
科學界的地位
到了十七世紀末,雷文霍克已成為顯微鏡學界 的代表人物。在十七世紀中後葉,歐洲有五位特別傑出的顯微鏡學家,分別是英國的虎克 、格魯 ,荷蘭的斯瓦默丹 、雷文霍克,以及義大利 的馬爾皮吉 。然而,虎克在1692年發表的一場演講中,指出:
顯微鏡……現在只剩下唯一一位信徒,也就是雷文霍克先生;除了他以外,我沒聽說任何人還會把那種儀器用於消遣和打發時間以外的用途,這是因為現在這種儀器已經變得便於攜帶,可以放在人們的口袋裡帶著走。[ 49]
由此可見,當時顯微鏡在學術上的運用漸趨式微。在雷文霍克過世後,學界對微生物的研究亦隨之中斷。
逝世
雷文霍克於1723年8月26日過世於自己的家中,享年90歲。[ 50] 他被埋葬在老教堂(Oude Kerk)。[ 51]
雷文霍克的女兒瑪麗亞在父親過世不久後致信皇家學會,將父親遺贈的一個小櫃子送給學會,櫃子中裝有雷文霍克製作的26個銀質顯微鏡。[ 52] 時任皇家學會會長的艾薩克·牛頓 負責簽收這些顯微鏡。[ 53]
顯微鏡技術
雷文霍克的顯微鏡,由拜訪他的訪客烏芬巴赫(Zacharias von Uffenbach)所記錄。
雷文霍克相當保護自己的顯微鏡製造技術,他自稱把研磨鏡片的秘密「只保留給我自己」。[ 54] [ 55] 他通常僅會在訪客面前展示自己性能比較普通的顯微鏡。
雷文霍克一生中所製造的顯微鏡,已知的有559個,其中有超過半數都是單鏡片顯微鏡。[ 57] 現存的雷文霍克顯微鏡僅餘11個。[ 58]
鏡片製造
在十七世紀 ,製造顯微透鏡的方法主要有三種:[ 59]
磨製(英:Grinding):透過儀器或手工打磨所需的鏡片。
吹製(英:Blowing):吹製玻璃時,玻璃末端會形成凸面,經過後續處理可得平凸或雙凸透鏡 。
拉絲(英:Drawing):將玻璃細絲放入火焰 中,玻璃會在高溫中融化,並且因重力 而呈現接近球體的水滴狀。如此產生的玻璃透鏡有極高倍率的放大效果,這也是雷文霍克最常使用的的顯微鏡製造方法。
2021年5月,一項中子 斷層掃描 研究證實雷文霍克使用拉絲技術製造自己的顯微鏡片。拉絲這種透鏡製造技術最早出現在虎克的《微物圖誌》中,研究團隊推測雷文霍克的鏡片製造方法極有可能受到虎克的影響。[ 60]
儀器設計及使用方式
單鏡片顯微鏡
雷文霍克設計的顯微鏡附有螺絲握把,使他得以用單手手持顯微鏡。當觀看乾燥標本 時,雷文霍克會用軟蠟 將其固定在鏡片後的針尖上,並調整不同螺絲使針尖固定在正確的焦距位置。觀看液體 標本時,他會把液體裝入他自己吹製的細玻璃管(即毛細管 ),再折下一段玻璃管黏在針尖上。[ 61] [ 62]
鰻魚觀察器
雷文霍克的鰻魚觀察器。透過顯微鏡片可以觀察固定於玻璃另一側的魚類。由雷文霍克的訪客烏芬巴赫所記錄。 為了觀察活著的魚類 或鰻魚 尾鰭 血管中的血球,雷文霍克改造了自己的顯微鏡,以上端開口的玻璃管取代原先放置標本的針,將玻璃管裝水後即可把鰻魚頭朝下裝進玻璃管中,方便觀察。他稱呼這種儀器為鰻魚觀察器(aalkijker)。
後來雷文霍克更設計了另一種鰻魚觀察器,其原理是在顯微鏡後裝上一片平坦玻璃,再將要觀察的魚類以濕布包裹後固定於玻璃的另一側上。[ 62] [ 63]
主要貢獻
雷文霍克的一生當中磨製了超過500個鏡片[ 57] 。他經由手工自製的顯微鏡,首先觀察並描述單細胞生物 ,他當時將這些生物以荷蘭文稱為「dierkens 」、「diertgens 」或「diertjes 」,皇家學會將其翻譯為「animalcules 」[ 64] 。此外,他也是最早紀錄觀察肌纖維 、細菌 、精蟲 、微血管 中血流 的科學家。雷文霍克觀察自己的精液 ,在顯微鏡觀察下從中發現精子 ,他自認這是他生涯中的重大發現,並觀察兩棲類 、軟體動物 、鳥類 、魚類 與哺乳動物 的精細胞,獲致一個新的結論,受精 就是在精細胞穿進卵 中而發生的[ 10] [ 65] 。
雷文霍克去世後,因無人追隨其研究,微生物學進入黑暗時期。對微生物學興趣降低原因:
缺少學習微生物的技術;
大多數人相信微生物僅是稀奇的,但對社會的影響極微或無影響。[來源請求]
紀念與榮譽
谣言
中国人教版小学三年级上册语文课文《玩出了名堂》(朱长超著)中,将雷文霍克的职业误译为看门人。这篇课文在中国大陆地区造成了很大的负面影响,导致大量科普文章将其认为是市政厅的看门人,并臆想其作为看门人生活困顿,科学研究抑郁不得志。或认为看门人工作清闲,有足够的时间研究显微镜的制造。这些都与雷文霍克本人的经历相去甚远。
備註
参考文献
書目
引用
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