星期一, 31 10月 2022 00:44

列文虎克——发现细菌的人反驳自然发生说

本文摘自《创造》杂志中文版第41卷第2期

安东尼· 范· 列文虎克(1632-1723)因发现原生动物和细菌而闻名于世, 今天我们把这类生物称为单细胞生物,当时列文虎克把它们叫做“微生物”(animalcule)。

en.wikipedia.org
列文虎克
安东尼·范·列文虎克像,于1686年前后由约翰内斯·维尔柯尔耶(Johannes Verkolje)所画。左边是皇家学会成员准入通知书。

他认为,在这类微小生物中观察到的完美形态源自上帝的创造。列文虎克还是第一位对红细胞、白细胞、精子、神经和肌肉纤维等众多组织进行精确测量的人。

《大英百科全书》写道:“列文虎克对低等动物的研究反驳了自然发生说,其观察成果也为细菌学和原生动物学奠定了基础。”1 他从来没有上过大学或者发表过演讲,他的发现都写在给伦敦皇家学会(Royal Society of London) 的信中, 并发表在该学会的刊物《自然科学会报》(Philosophical Transactions of the Royal Society 简称 PTRS)上。


早年生活

列文虎克出生在荷兰的代尔夫特市(Delft)。他只学过当地的荷兰语,所以皇家学会必须把他寄的信件翻译后才能出版。之后收信人的反馈被翻译成荷兰语再寄给列文虎克。

维米尔画中1660年的代尔夫特市,细节图

列文虎克在阿姆斯特丹学习过布料贸易,也干过出纳和会计。之后他返回代尔夫特市,开始布料和服饰生意。他在代尔夫特生活近 70 年。列文虎克在财务和商业方面的技能也让他担任了几个市政职位,其中一个是负责代理破产案,处理约翰内斯·维米 尔(Johannes Vermeer) 的遗产,维米尔死后留下了一位寡妇、11 个孩子、巨额债务,和几幅绝世佳作。

 

胡克的显微镜对丝绸的微观描述,摘自他的《显微照相》

成为显微镜学家

1668 年前后,列文虎克在伦敦度假,期间他无疑看到了英国科学家罗伯特·胡克(Robert Hooke)广受欢迎的新书《 微物图志》(micro-gaphia),书中胡克记录了对许多宏观物体进行细微观察,2 其中包括高倍放大的梭织丝,列文虎克对此产生了浓厚的兴趣,因为布商习惯用低倍放大镜去检查布料质量和织物经纬密度。

胡克的书或许极大地激发了列文虎克打造自己的高倍放大镜片,并以此组装成简单的显微镜,然后检查和测量 3 许多微小事物——包括生物和无机物。肉眼无法察觉的事物不断地吸引着他,滋养着他永不满足的好奇和热情。


与皇家学会交流

1673 年,列文虎克在代尔夫特的医生朋友写信给伦敦皇家学会首席秘书(他也是 PTRS 的创刊编辑)说,有一个人“设计的显微镜远远超越了我们迄今所见过的任何显微镜”。4他附上了一封列文虎克的信,信的内容包括了对霉菌结构和生长、蜜蜂和虱子身上许多部位的观察记录。这些信息都发表在 PTRS。5

学会秘书很好奇,想看看信中所描述的东西,因此在 1673 年 8 月 15日,列文虎克寄了图去 6,他解释说自己画得不好,所以雇了绘图员进行观察和绘制。随后的 50 年,列文虎克给皇家学会寄去了大概 200 封信件,其中的内容包括了“动物学、植物学、化学、物理、生理学、医学和(无法分类的)杂项…… 所有这些信件都是他自己用老式荷兰语写的”。7

列文虎克在《自然科学会报》上发表关于蜜蜂螫刺(画面底行)及其鞘(画面顶行)的插图。

一个比原生动物小得多的生物就是人们相信范·列文虎克于1676年4月24日发现细菌的原因。” (D. Bardell教授)

列文虎克对血液特别感兴趣,马尔切洛·马尔皮吉(Marcello Malpighi)在 1665 年发现了血细胞,为了观察和测量血细胞,列文虎克刺破了拇指,把血涂抹在一根小玻璃管上。他在信(1674 年)中写道:“我估计血液中的红色小球比细沙粒小 25,000 倍。”8 这大概是 8.5 微米,接近现代测量值的 7.8 微米。


首窥原生动物

1674 年,列文虎克描述了当地淡水湖中生活着明显属于原生动物的微生物。在写给皇家学会的信中,他说这些微生物运动迅速,姿态多样,四处游动,这真是太奇妙了:“我判断这些细微生物比我见过的最小物体(乳酪皮上或面粉里霉菌之类的东西)都要微小至少 1000 倍。”9

 

彩色插图中的许多微生物是列文虎克观察过的。

细菌学的诞生

1676 年,列文虎克写下长达 17页半的著名信件,部分刊载在 PTRS上,他在信中对 1676 年 4 月 24 日观察到的现象作了叙述。他描述了三种我们今天称为原生动物的生物,信中写道:

第四种小动物漂移在前面提到的三种生物中间,它真是小得难以置信;的确,在我看来太小了,我判断即使 100 个这种小动物拉展开,一个接一个排起来,其长度也无法达到粗砂颗粒般大小;如果这是真的,那么 100 万个(即100×100×100=1,000,000)这类生物加起来也很难达到一颗粗砂粒那么大。10

荷兰微生物学家阿尔伯特·克鲁维(Albert Kluyver,1888-1956) 称之为“无疑是对该类生物代表的首次描述,有充足的理由把 1676 年 4 月24 日视为细菌学的诞生日。”11

列文虎克嘴上的细菌插图。多贝尔确定这些为A,能动杆菌。B,Selenomona sputigena。C.…D,其运动路径。E,微球菌。F,颊鳞甲。G,一种螺旋藻,可能是Spitochaeta bucalis

在进一步的实验中,列文虎克描述了“非常细小的微粒……(它们)弯曲移动,像鳗鱼在水中游泳的样子;(然而)鳗鱼总是朝前游,永远不会倒着游,但这些小生物却可以向前向后游动,不过游得很慢。”12动物学家克利福德·多贝尔(Cliff ord Dobell)评论道:“这是非常精明的观察,确凿地证明了列文虎克正在研究细菌……显然是细长而柔韧的丝状细菌(伪螺旋体)。”13

后来,列文虎克很惊讶地发现,从他牙齿刮下的碎屑中观察到“许多微小的生物在优雅地游动”。由此,他发现我们人类也是微小生物的携带者,他也留意到在喝热咖啡时这些小生物就死了。14 所以他也是最先观察到加热可以杀死微生物。列文虎克发现健康人的口腔存在细菌,但他并没有把细菌与疾病联系起来;直到两百年后,巴斯德才证明细菌能导致疾病。


怀疑、验证、名声

皇家学会的会员对此非常怀疑;列文虎克这个门外汉描述的现象,这群科学界知识分子不仅未曾见过,未曾探索过,甚至连想都未曾想过。面对质疑,列文虎克召集了八位代尔夫特市的知名人士,包括一位牧师、一个公证人和一名律师,让这些人透过他的显微镜,看看微生物。1677年 10 月,列文虎克把这些人写下的口供寄到皇家学会。

与此同时,皇家学会的会员请求胡克,也就是他们的实验管理员,去验证列文虎克的观察结果。胡克历经数月反复尝试都没有取得成功,终于在 1677 年 11 月,胡克写道:“令我惊讶的是,我真的发现了列文虎克先生描述的那种大量的超小型生物……这些生物太小了,一滴水就可以装下亿万个。”15 1677 年 12 月,胡克写了一封应酬信给列文虎克,信中说道:“所有出席会议的成员都感到满意。”胡克将微小的原生动物以及更小的细菌的大小作了对比,就像“巨大的怪物跟一种体型较小动物进行对比一样”。16

肯定和嘉奖终于来临了! 1680年,列文虎克被选举成为皇家学会会员,以一位真正的科学家身份得到承认。他的会员资格证书是用荷兰语书写,并非是通常使用的拉丁语。17 这些荣誉和他在 PTRS 发表的信件使列文虎克和他的工作享誉全球。不仅是科学家,还有众多君主都慕名来到代尔夫特市拜访列文虎克,用他的显微镜一睹微生物世界,其中包括俄国沙皇彼得大帝、普鲁士国王腓特烈一世和英国女王玛丽二世。


反对自然发生说

作为信仰圣经的基督徒,列文虎克拒绝了自发的世代,并一再声明他在他的微小生物中看到的完美是上帝创造的,而不是腐败的产物。

列文虎克那个年代漠视创世记的人会信亚里士多德自然发生说,18例如腐烂的肉产生蛆,灰尘产生跳蚤,黑暗角落里的小麦变成老鼠等等。作为一位相信圣经的基督徒,列文虎克拒绝这种理论,他反复说,在如此微小的生物中看到的完美是来自上帝的创造,并非是腐败的产物。例如:“从所有这些观察来看,我们非常清楚看到那种难以理解的完美、精确的秩序和不可思议的天佑眷顾,拥有大智慧的创造者和宇宙之主以此来打造这些微生物的躯体,它们太微小以致我们的肉眼不能见,最终不同种类的微生物得以存留。这……必能使所有人都确信那种认为生物来自堕落和腐败的陈旧观念是多么荒唐可笑。”19

还有,列文虎克对昆虫生命周期的观察表明,它们都源自与之相似的父母,而非源自粪堆。他称之为“所有生物都是源自那些最初就被创造好的东西,这是一项可以确定下来的原则。”20

今天,人们把自然发生说(相信生物起源自无生命的物质)委婉地称为化学进化或者无生源说,21 这种观念再一次成了无神论科学家的主流信仰。它是达尔文主义的自然延伸,其内涵几乎相同;他们辩称,如果所有生命都是从一个单细胞共同祖先“自然”进化而来的,那么这个单细胞就必定是从无生命物质自发地演变出来的。22 这种说法的支持者孜孜不倦地在地球和外太空努力搜寻证据,来否定圣经对创造的解释。


追认

列文虎克于 1723 年逝世,享年90 岁。针对导致他死亡的罕见身体状况,列文虎克向皇家学会作了一份非常详细,前所未有的描述,今天我们把这种病称为范列文虎克氏病,或肚皮舞综合征(表现症状为快速不自主的膈肌收缩、呼吸困难和腹部搏动)。23


总结

虽然列文虎克并非业内人士,但他是历史上一名非常杰出的研究者,带着一颗永不满足的好奇心去发现隐藏在大自然中的秘密。一个重要的科学问题是反驳自然发生说。列文虎克自己承认其目的是:“……为了让世界远离古老的异教迷信,转向真理,坚持真理。”24

“在信仰上,列文虎克是坚定的荷兰改革宗信徒。对上帝设计出大小各异的生物,他经常流露出崇敬之情。列文虎克拥有坚忍、朴素和执着的美德。他爱真理,超过爱任何其它理论,甚至是他自己的理论。列文虎克叫那些挑战自己的人去证明他们的观点,正如他证明自己的观点一样。”25

  

显微镜的缔造者

列文虎克使用显微镜的方式

列文虎克使用的500多个显微镜都是自己制作的。每个显微镜都有一块镶嵌在小孔处的小玻璃透镜,玻璃透镜由两片被铆接在一起的小金属板(长度不超过5厘米)固定。标本被放置在小孔前的一个尖头上,可以通过调整两个螺丝进行聚焦。列文虎克将显微镜的反面靠近眼睛,用烛光或日光做光源。

列文虎克显微镜
  

 

【扩展阅读】

● 莱昂哈德·欧拉——数学天才和相信圣经的基督徒

● 国际研究旅程

● 科学坚固对上帝的信心

● 了不起的罗伯特·菲兹罗船长:气象学的先驱

● 创造伉俪

● 追洪人

● 现代科学发源于圣经

 


参考文献和注释

1. Antonie van Leeuwenhoek, Dutch scientist, Encyclopaedia Britannica.

2. 这是第一本关于显微镜的插图书。胡克(1635-1703)在讨论软木塞的结构时创造了“细胞”一词,并推导出了胡克(弹性)定律。

3. 他设计了自己的测量标准进行比较:例如粗细的沙粒;他头上的一根头发;虱子的眼睛(Schierbeek, ref. 8, pp. 55–56)。

4. Dobell, C, Antony van Leeuwenhoek and his ‘Little Animals’, 1932, republished by Dover
Publications, New York, 1960, pp. 40–41.

5. Philosophical Transactions, 8(94):6037–6038, 1673.

6. Published in Philosophical Transactions,8(97):6116–6119, 1673.

7. Dobell, ref. 4, pp. 44–45.

8. Schierbeek, A., Measuring the Invisible World, Abelard-Schuman, New York, 1959,pp. 110–111.

9. Letter No. 6, 7 Sept. 1674, ref. 4, pp. 109–111.

10. Letter No. 18, 9 Oct. 1676, ref. 4, pp. 132–133.

11. Shierbeek, ref. 8, p. 65.

12. Dobell, ref. 4, pp. 140–141.

13. Dobell, ref. 4, p. 141, footnote 1.

14. Dobell, ref. 4, pp. 239 & 248.

15. Hooke, R., Microscopium, 1678, p. 83.

16. Dobell, ref. 4, pp. 182–183.

17. Dobell, ref. 4, p. 49.

18. 亚里士多德编纂并扩展了早期希腊自然哲学家的类似学说。

19. The Select Works of Antony Leeuwenhoek, transl. Samuel Hoole, Philanthropic Society,
London, 1816, Vol. 2, p. 214.

20. Schierbeek, ref. 8, p. 137

21. A term coined by Thomas Huxley in 1870.

22. 但是,有关无生源说的科学难题几乎无比巨大; creation.com/origin-of-life.

23. The American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 183(10), May 15,
2011 describes one case (only c. 50 have ever been diagnosed).

24. Letter No. 81, 19 March 1694, ref. 4, p. 74.

25. Graves D., Scientists of Faith: 48 Biographies of Historic Scientists and Their
Christian Faith, Kregel Publications, Grand Rapids, USA, 1996, p. 71.

    

本文原英文链接见:https://creation.com/leeuwenhoek.

 
阅读 1869 次数