一、显微镜从西方来

“昌以氂悬虱于牖，南面而望之。旬日之间，浸大也；三年之后，如车轮焉。”这是《列子·汤问》中的一则故事，说的是有个叫做纪昌的想要学习射箭，他的师傅要求他做到“视小如大，视微如著。”经过三年的锻炼，纪昌可以将悬挂在牦牛尾巴上的虱子看成车轮那么大了。这是对神射手眼力的一种考验，不过在列子所处的战国时代，人们却没有办法做到真正可以“视虱如轮。”

时光转瞬即逝，到了清朝末年。有一天，康有为坐在窗前凝思，“因显微镜之万数千倍者，视虱如轮，见蚁如象，而悟大小齐同之理，因电击光线一秒数十万里，而悟久速齐同之理。”在康有为所处的时代，“视虱如轮”已然变成现实，促成其实现的便是显微镜。

现代意义上的光学显微镜到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。又过了100多年，列文虎克开始制造大量显微镜，罗伯特·胡克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，中国人认识显微镜也并没有比西方人迟多少。早在顺治朝时期，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，还无法确定显微镜传入中国的确切时间。

1687年，法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。乾隆十六年（1751年），杨德望和高类思赴法国留学，学习物理学、化学、博物学等，法王路易十五还赐给了他们显微镜和望远镜。

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。何来僾逮器，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，以致于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。”只是到了光绪年间，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。其时有一本小说《壶天录》，其中讲到“如所谓显微镜，则视小可以使大。千里镜者，则视远可以使近焉。此人所公知者也。”让显微镜变得“公知”的，不只是传教士，也有国人自己的努力。

二、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。还是在顺治朝，有一个叫做孙云球的吴江人，此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。康熙朝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。应该说，国人学会磨制镜片、制造显微镜算是很晚了。如果联想到西方的近代玻璃制造工艺传入中国的时间也很晚，这个问题就不难理解了。

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像，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。梁启超称赞他“以算学释物理，自特夫（邹伯奇字特夫）始。”

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。他的光学成就集中在《镜镜詅痴》一书中，该书不但对于光的性质、透镜原理做了分析，而且还介绍了光学仪器的制造方法。在这本书中，郑复光给出的是由一个平面镜和一个凸透镜组成的显微镜的制作方法，而且他还“拟制”由凹面镜做成的显微镜。

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，即便是到了民国以后，国人制造显微镜的技术仍然落后于外人，学校和医院使用的显微镜主要还是靠进口。

三、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，显微镜可以让微乎其微、不能由感官直接察觉的生物与非生物暴露于人类眼前。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。

在西方，光学显微镜被发明之后，特别是在复式显微镜被发明之后，生物学由此获得了巨大突破，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，人们确信生物只能来自已有的生物。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。

在中国的情况似乎是另一番景象。传教士引进的显微镜起初只是供人们赏玩的奇器，直到19世纪行将结束的时候，仍然没有被应用到科学研究当中。不过，联系到当时的大清国整个地还没有兴起近代科学，这种“置而弗用”也就不足为奇了。

尽管如此，显微镜还是多少改变了清朝人及其生活。不必怀疑，当人们透过显微镜看到那个“无中生有”的世界时，他们的世界观肯定会发生变化：原来还有这样一个未知的世界！更是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。”

不只是在世界观的影响上，就是在生产生活中，显微镜也已经开始发挥作用。中国是植桑养蚕、制造丝绸的故乡，西方的蚕丝技术也是从中国传过去的。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应用显微镜检查蚕蛾，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。关于蚕体病理的检查，传入的西书如《蚕体病理》《秋蚕秘书》中都介绍了显微镜的作用。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。”

显微镜在中国的科学研究中发挥作用，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。

注：本文发表于《百科知识》2013年9月（上）第17期