昆蟲狂熱愛好者與顯微鏡

在還沒成為生物學家的很久以前，我曾是一名非常熱愛昆蟲的少年。那時的我會去草叢或公園里的植物葉片上采集蝴蝶的卵和幼蟲，然后在家里悉心照顧它們長大。破卵而出的小小幼蟲會大口大口地吃掉我喂給它們的葉子，然后不斷長大，最終變成蛹。雖然目前現代科學家仍沒有完全弄明白蛹中到底發生了什么，但科學家將構成幼蟲身體的細胞溶解后，發現了能夠構成成蟲身體的細胞。研究表明，正是這些細胞最終讓成蟲變成了蝴蝶。差不多兩個星期的樣子，蛹的背部會裂開一個口子，蝴蝶便會從里面慢慢舒展開翅膀。當時還是小小少年的我覺得這幅景象簡直美極了，因此總是看不夠一般盯著羽化的蝴蝶。

不僅僅是蝴蝶，我還以這種極度的興趣與熱情觀察了許多昆蟲，最大的感受便是大自然的構成可謂精妙絕倫。我被昆蟲的顏色和形態之絕妙深深地吸引，隨之便產生了“生命是什么”這樣的疑惑?！昂螢樯边@個問題既是一個少年質樸的疑惑，也是生物學上最大的未解之謎。同時，這是一個哲學問題，一個藝術問題，自人類創造了文明以來，一直在被研究。我認為所有的學問、所有人類活動的終點都是在探討“何為生命”這個問題。

但少年時期的我并沒有那么深刻的思考，我只不過是憧憬蝴蝶美麗的外表，而努力養育幼蟲和蛹罷了?；蛟S正是出于這一原因，那時的我沒有什么人類的朋友，變成了一個“只與蟲子交朋友”的孤獨少年?；蛟S我的父母也很擔心這樣的我，于是在我上了小學后，他們給我買了一個超級棒的禮物——顯微鏡。

雖然這臺顯微鏡并不高級，只是教學用的便宜貨，但我仍然高興壞了，一拿到手就立刻將蝴蝶翅膀擺在載物臺上開始觀察。經過觀察，我發現原來蝴蝶翅膀上的顏色并非涂上去的，而是仿佛馬賽克或櫻花葉片那般，鋪滿了帶有顏色的鱗片，每一片鱗片都散發著光彩，最終形成了美麗的色彩。在那時的我眼中，顯微鏡中看到的仿佛一個微型小宇宙，我完全沉迷于這個小宇宙，最終也導致我越來越交不到人類的朋友。

當時，還沒有出現像“宅男”這樣的詞，但那時的我的確是一個徹頭徹尾的“昆蟲宅男”?！罢小边@類人的特性是一旦對某樣事物產生興趣，便會順藤摸瓜，深入挖掘源頭。作為昆蟲宅男的我，那時一接觸到顯微鏡，立刻就想要探尋源頭，我十分想要弄清楚“這么精妙的設備究竟是什么時代、在哪里、由誰、怎么創造出來的”這些問題。

現如今如果想要弄清楚這些問題，只需在谷歌上檢索一下立刻就能了解到，但當時既沒有網絡也沒有像谷歌這樣的搜索引擎，唯一能讓我找到答案的只有書籍。在我探尋顯微鏡的起源之前，每當遇到不明白的昆蟲問題，我就會前往附近的公立圖書館找尋答案。那時的我總是努力在圖書館的書中找尋答案，探求知識的邊界。

后來我了解到圖書館除了開架借閱，還有一個收藏了許多書籍的場所。要想進入這個藏書室，就要穿過借閱臺旁邊的小過道，然后跟圖書管理員打個招呼。對于當時還是小孩子的我來說，這個過程宛如走迷宮般緊張刺激。圖書館中的藏書采用了“日本十進分類法”[2]進行圖書管理。在這個過程中我甚至記住了圖書編號從100到990，以及每一個號碼代表的是哪一類別的圖書。自然科學的編號是400，而昆蟲類圖書則是從編號486開始的。這些數字被印刷在一張小貼紙上，貼在每一本書的封皮背面。而我便在編號400的書籍面前開始“安營扎寨”般地探尋顯微鏡的歷史。

現在，我也經常對我執教的青山學院大學的學生講這句話：“如果想要學習科學，最捷徑的方式就是學習科學史。如果想要了解音樂，就去學習音樂史?！币簿褪钦f，如果能夠以自己制定的時間軸深入挖掘，那么就能清晰地了解這門學問的由來和發展過程。而這一做法我從兒時起就開始無意識地踐行并堅持至今。兒時的我完全沒有通過網絡即時獲得答案的經歷，而是在宛如“秘密基地”的圖書館書架前的狹小空間里，在不斷摸索中學習科學的歷史。

世界上首臺顯微鏡是在距今350年前由荷蘭人列文虎克[3]發明的。列文虎克生長于代爾夫特，這個小城位于荷蘭首都阿姆斯特丹西南方，按照現在的交通工具來計算，乘坐電車1小時左右便能到達。其時是17世紀，日本的江戶時代剛揭開序幕不久。這一時期的代爾夫特仿佛一座城堡般的城市，四周都被溝渠包圍，從城市一頭走到另一頭差不多10分鐘的樣子，可以說是座非常狹小的城市。而17世紀的荷蘭正憑借產業與貿易的發展，處于走向繁榮的經濟交叉點，同時是藝術與文化的交叉點。這就導致不僅阿姆斯特丹與萊頓發展得欣欣向榮，代爾夫特這座小城也有許許多多的歐洲人到訪，各種知識與技術聚集在這里。

而在代爾夫特發明出顯微鏡的列文虎克，在形似卡扣一樣的板狀主體上，嵌入了自己精心打磨出的鏡片，并通過這個顯微鏡雛形觀察了許多東西。然而，列文虎克既沒有接受過高等教育，也不是大學老師，更不是什么專業的科學家，他只不過是代爾夫特的一位普普通通的市民。盡管如此，他依然憑借自己的熱愛，專注于顯微鏡的制作，經過反復的改良，成功發明了人類史上第一臺能夠精密觀察微觀世界的儀器。

列文虎克制作出的顯微鏡形狀非常不可思議，與現在我們認知中的顯微鏡可以說毫無相似之處。

列文虎克的顯微鏡高約10厘米，金屬板上有一個形似大螺絲釘的部件，這個部件上還開了一個圓圓的小孔。小孔中嵌入鏡片，透過鏡片就能觀察到物體了。在實際觀察時，只需在尖狀的頂頭用膠狀物體粘住想要觀察的物體，調節螺絲，將物體平移到鏡片觀察處即可。

乍一看這個裝置似乎非常原始，但其實列文虎克對鏡片的打磨非常精妙，在當時就已經實現了接近300倍的倍率。300倍的倍率其實已經與我們現在實驗室使用的顯微鏡倍率差不多了，能夠觀察到人類肉眼觀察不到的微型物體。利用自己發明的顯微鏡，列文虎克觀察到我們人類的身體其實是由細胞組成的。并且他在觀察血液的流動時，還發現了血管中流動的白細胞和紅細胞。此外，他還曾到外面采集了少量的積水放到顯微鏡下觀察，繼而發現在人類肉眼看上去幾乎是透明的水中，其實存在各式各樣的微生物——它們有的在發光、有的在舞蹈、有的在游動。也就是說，列文虎克不僅是細胞的發現者，也是紅細胞和白細胞的發現者，同時還是微生物存在的微觀世界的發現者。

請允許我再強調一遍，列文虎克其實并非學者，他只是一個生活在荷蘭小城代爾夫特的商人。而這正是他令人敬佩之處，作為一個愛好者能夠在生物學上做出如此了不起的成就，我由衷地感動和敬佩。

列文虎克還有一項偉大的功績是發現了動物的精子。通過這一發現，人們才弄清楚了生命的“種子”原來是精子。然而，由于卵子是雌性體內深處的一個細胞，所以列文虎克當時并未發現它，但他發現了精子并闡明了精子是生命的“種子”，這是十分偉大的。在追溯顯微鏡的歷史時，我總是不禁感慨列文虎克作為一個愛好者，他能夠通過自己的努力為知識和學問打開了一扇新的大門，這是多么了不起！

在探尋顯微鏡的發明者而追溯到17世紀的代爾夫特時，我還獲得了一個小發現。在距離列文虎克家僅兩百米的地方有一個旅館兼畫商的家庭，在列文虎克出生的1632年那一年，甚至有可能還是同一個月，這里誕生了另一位名人。這個人現在比列文虎克有名得多，而他其實與列文虎克是同時代生活在代爾夫特這座小城的。這位大家我想各位可能都知道，他就是聞名于世的畫作《戴珍珠耳環的少女》的創作者——約翰內斯·維米爾。[4]

列文虎克與維米爾是同年出生的鄰居，甚至可以推斷他倆從小就在一起玩耍，關系甚好。但兩人是否真的是關系要好的兒時玩伴如今已無從查證。雖然有記錄顯示列文虎克后來成了維米爾去世后的遺產管理人，說明兩人之間肯定有什么關聯，但究竟關系好到何種程度便不得而知。不過，我推測列文虎克和維米爾應該是交情頗深的好哥們兒，他們曾互相交換許多信息。

但那時的我更熱衷于昆蟲，所以對維米爾沒太大的興趣。從小學四年級升至五年級的我夢想著成為像列文虎克那樣探索生命奧妙的人，于是漸漸走上了生物學的道路。

這張幻燈片是使用現在的顯微鏡，以和列文虎克的顯微鏡同樣為300倍的倍率觀察到的細胞的樣子。

乍一看，細胞的樣子好似瑪莉美歌的設計，但其實是一個一個的細胞。在用顯微鏡觀察細胞時，就會將細胞削薄成這樣。這張是將胰臟細胞做成薄切片后觀察到的樣子，但根據削的位置不同，看到的樣子也不一樣。以地球來舉例解釋，就好比如果我們從赤道面剖開地球，看到的就是又大又圓的切面，但如果從接近南極或北極的面切開，看到的則是一個小圓。雖然看起來細胞的大小不一，但其實它們大小差不多。

列文虎克于17世紀發現了人體由細胞構成，在隨后的18世紀、19世紀、20世紀以及現如今的21世紀，生物學都在不斷地向微觀世界靠近和探索。

人類發現了細胞之后，便開始研究細胞中的各種細胞器。例如線粒體、高爾基體、內質網等，人類開始不斷地向下細分并進行深入研究。

當弄清楚了細胞的細節后，人類便試圖找到更為具體的構成要素，進入更為細致的研究領域并不斷推進。如此一來，生物學將生命分成了許許多多的微觀世界。隨著研究的發展，分析型思考也成了生物學研究的主流思考方式。

那么，現在我們在研究什么呢？圖片中細胞內部白色、看起來略透明的部分就是我們的研究對象。這一部分被稱為細胞核[5]，雖然這臺300倍的顯微鏡看不到更細節的部分，但細胞核中含有細絲狀的脫氧核糖核酸（DNA），也就是被稱為“生命的設計圖”的遺傳基因。DNA中存在連續的特殊化學記號，也被叫作“遺傳密碼”。目前已知，這些密碼就是細胞中所使用的微觀蛋白質部分的設計圖，DNA從頭到尾記載的暗號也全被破譯，而這一工作依托于2003年完成的“人類基因組計劃”。這個計劃對DNA攜帶的全部信息，以及約2.3萬種蛋白質的全部構造都進行了研究。也就是說，生物學經過迅猛發展，目前已經可以將生命進行具體的解體再解體，分成一個又一個小類別，并為這些類別逐一命名，闡明它們的機能。

但如果是用這種分析性的觀察方式來研究生命或生物的話，細胞或者說我們的身體就會變成由微觀部分組成的“精密機械”。也就是說，我們現在完全沉浸在“機械論生命觀”中。

諸如癌癥的發病機理、糖尿病的發病機理等，人們常使用“發病機理”這個詞，而這個詞里的“機”字原本就是機械的意思。因此，使用“機理”這個詞就意味著將人體視作“精密機械”。也正因為將人體視作機械，人們才會認為“是不是只要操作得當，效率就會提高”，于是開始向再生醫療的方向邁進，展開了如基因治療、轉基因農作物甚至嘗試逆轉基因序列以期達到“返老還童”目的的諸多嘗試。科技在進步是不爭的事實，但正因為如今以機械論的觀點看待生命，也使得人們開始認為上述這些嘗試或許能實現。將生命看作由一個一個要素組成的思考方式被稱為“還原主義”或“機械論生物學”，也是現代科學的主流思想。

但我想告訴各位的并非這個思考方式，而是如果我們過度地用機械論的方式看待生命，恐怕就會漏掉生命所具有的重要特性或者生命之所以成為生命的本質部分。我想對機械論生命觀敲響警鐘，所以今天才站在這里。

我自己在探索生命本質的過程中也走了不少彎路。最初剛開始研究時，我完全沉浸在機械論生命觀中，認為將生命分解才是真正的生命研究，并對此深信不疑。但是，在攀爬研究這座大山的過程中，當到達一定高度時，就會看到“不一樣的風景”。這里所說的“不一樣的風景”其實是與機械論生命觀不同的生命觀。今天我也想將這種生命觀告訴大家。