昆虫狂热爱好者与显微镜

在还没成为生物学家的很久以前，我曾是一名非常热爱昆虫的少年。那时的我会去草丛或公园里的植物叶片上采集蝴蝶的卵和幼虫，然后在家里悉心照顾它们长大。破卵而出的小小幼虫会大口大口地吃掉我喂给它们的叶子，然后不断长大，最终变成蛹。虽然目前现代科学家仍没有完全弄明白蛹中到底发生了什么，但科学家将构成幼虫身体的细胞溶解后，发现了能够构成成虫身体的细胞。研究表明，正是这些细胞最终让成虫变成了蝴蝶。差不多两个星期的样子，蛹的背部会裂开一个口子，蝴蝶便会从里面慢慢舒展开翅膀。当时还是小小少年的我觉得这幅景象简直美极了，因此总是看不够一般盯着羽化的蝴蝶。

不仅仅是蝴蝶，我还以这种极度的兴趣与热情观察了许多昆虫，最大的感受便是大自然的构成可谓精妙绝伦。我被昆虫的颜色和形态之绝妙深深地吸引，随之便产生了“生命是什么”这样的疑惑。“何为生命”这个问题既是一个少年质朴的疑惑，也是生物学上最大的未解之谜。同时，这是一个哲学问题，一个艺术问题，自人类创造了文明以来，一直在被研究。我认为所有的学问、所有人类活动的终点都是在探讨“何为生命”这个问题。

但少年时期的我并没有那么深刻的思考，我只不过是憧憬蝴蝶美丽的外表，而努力养育幼虫和蛹罢了。或许正是出于这一原因，那时的我没有什么人类的朋友，变成了一个“只与虫子交朋友”的孤独少年。或许我的父母也很担心这样的我，于是在我上了小学后，他们给我买了一个超级棒的礼物——显微镜。

虽然这台显微镜并不高级，只是教学用的便宜货，但我仍然高兴坏了，一拿到手就立刻将蝴蝶翅膀摆在载物台上开始观察。经过观察，我发现原来蝴蝶翅膀上的颜色并非涂上去的，而是仿佛马赛克或樱花叶片那般，铺满了带有颜色的鳞片，每一片鳞片都散发着光彩，最终形成了美丽的色彩。在那时的我眼中，显微镜中看到的仿佛一个微型小宇宙，我完全沉迷于这个小宇宙，最终也导致我越来越交不到人类的朋友。

当时，还没有出现像“宅男”这样的词，但那时的我的确是一个彻头彻尾的“昆虫宅男”。“宅男”这类人的特性是一旦对某样事物产生兴趣，便会顺藤摸瓜，深入挖掘源头。作为昆虫宅男的我，那时一接触到显微镜，立刻就想要探寻源头，我十分想要弄清楚“这么精妙的设备究竟是什么时代、在哪里、由谁、怎么创造出来的”这些问题。

现如今如果想要弄清楚这些问题，只需在谷歌上检索一下立刻就能了解到，但当时既没有网络也没有像谷歌这样的搜索引擎，唯一能让我找到答案的只有书籍。在我探寻显微镜的起源之前，每当遇到不明白的昆虫问题，我就会前往附近的公立图书馆找寻答案。那时的我总是努力在图书馆的书中找寻答案，探求知识的边界。

后来我了解到图书馆除了开架借阅，还有一个收藏了许多书籍的场所。要想进入这个藏书室，就要穿过借阅台旁边的小过道，然后跟图书管理员打个招呼。对于当时还是小孩子的我来说，这个过程宛如走迷宫般紧张刺激。图书馆中的藏书采用了“日本十进分类法”[2]进行图书管理。在这个过程中我甚至记住了图书编号从100到990，以及每一个号码代表的是哪一类别的图书。自然科学的编号是400，而昆虫类图书则是从编号486开始的。这些数字被印刷在一张小贴纸上，贴在每一本书的封皮背面。而我便在编号400的书籍面前开始“安营扎寨”般地探寻显微镜的历史。

现在，我也经常对我执教的青山学院大学的学生讲这句话：“如果想要学习科学，最捷径的方式就是学习科学史。如果想要了解音乐，就去学习音乐史。”也就是说，如果能够以自己制定的时间轴深入挖掘，那么就能清晰地了解这门学问的由来和发展过程。而这一做法我从儿时起就开始无意识地践行并坚持至今。儿时的我完全没有通过网络即时获得答案的经历，而是在宛如“秘密基地”的图书馆书架前的狭小空间里，在不断摸索中学习科学的历史。

世界上首台显微镜是在距今350年前由荷兰人列文虎克[3]发明的。列文虎克生长于代尔夫特，这个小城位于荷兰首都阿姆斯特丹西南方，按照现在的交通工具来计算，乘坐电车1小时左右便能到达。其时是17世纪，日本的江户时代刚揭开序幕不久。这一时期的代尔夫特仿佛一座城堡般的城市，四周都被沟渠包围，从城市一头走到另一头差不多10分钟的样子，可以说是座非常狭小的城市。而17世纪的荷兰正凭借产业与贸易的发展，处于走向繁荣的经济交叉点，同时是艺术与文化的交叉点。这就导致不仅阿姆斯特丹与莱顿发展得欣欣向荣，代尔夫特这座小城也有许许多多的欧洲人到访，各种知识与技术聚集在这里。

而在代尔夫特发明出显微镜的列文虎克，在形似卡扣一样的板状主体上，嵌入了自己精心打磨出的镜片，并通过这个显微镜雏形观察了许多东西。然而，列文虎克既没有接受过高等教育，也不是大学老师，更不是什么专业的科学家，他只不过是代尔夫特的一位普普通通的市民。尽管如此，他依然凭借自己的热爱，专注于显微镜的制作，经过反复的改良，成功发明了人类史上第一台能够精密观察微观世界的仪器。

列文虎克制作出的显微镜形状非常不可思议，与现在我们认知中的显微镜可以说毫无相似之处。

列文虎克的显微镜高约10厘米，金属板上有一个形似大螺丝钉的部件，这个部件上还开了一个圆圆的小孔。小孔中嵌入镜片，透过镜片就能观察到物体了。在实际观察时，只需在尖状的顶头用胶状物体粘住想要观察的物体，调节螺丝，将物体平移到镜片观察处即可。

乍一看这个装置似乎非常原始，但其实列文虎克对镜片的打磨非常精妙，在当时就已经实现了接近300倍的倍率。300倍的倍率其实已经与我们现在实验室使用的显微镜倍率差不多了，能够观察到人类肉眼观察不到的微型物体。利用自己发明的显微镜，列文虎克观察到我们人类的身体其实是由细胞组成的。并且他在观察血液的流动时，还发现了血管中流动的白细胞和红细胞。此外，他还曾到外面采集了少量的积水放到显微镜下观察，继而发现在人类肉眼看上去几乎是透明的水中，其实存在各式各样的微生物——它们有的在发光、有的在舞蹈、有的在游动。也就是说，列文虎克不仅是细胞的发现者，也是红细胞和白细胞的发现者，同时还是微生物存在的微观世界的发现者。

请允许我再强调一遍，列文虎克其实并非学者，他只是一个生活在荷兰小城代尔夫特的商人。而这正是他令人敬佩之处，作为一个爱好者能够在生物学上做出如此了不起的成就，我由衷地感动和敬佩。

列文虎克还有一项伟大的功绩是发现了动物的精子。通过这一发现，人们才弄清楚了生命的“种子”原来是精子。然而，由于卵子是雌性体内深处的一个细胞，所以列文虎克当时并未发现它，但他发现了精子并阐明了精子是生命的“种子”，这是十分伟大的。在追溯显微镜的历史时，我总是不禁感慨列文虎克作为一个爱好者，他能够通过自己的努力为知识和学问打开了一扇新的大门，这是多么了不起！

在探寻显微镜的发明者而追溯到17世纪的代尔夫特时，我还获得了一个小发现。在距离列文虎克家仅两百米的地方有一个旅馆兼画商的家庭，在列文虎克出生的1632年那一年，甚至有可能还是同一个月，这里诞生了另一位名人。这个人现在比列文虎克有名得多，而他其实与列文虎克是同时代生活在代尔夫特这座小城的。这位大家我想各位可能都知道，他就是闻名于世的画作《戴珍珠耳环的少女》的创作者——约翰内斯·维米尔。[4]

列文虎克与维米尔是同年出生的邻居，甚至可以推断他俩从小就在一起玩耍，关系甚好。但两人是否真的是关系要好的儿时玩伴如今已无从查证。虽然有记录显示列文虎克后来成了维米尔去世后的遗产管理人，说明两人之间肯定有什么关联，但究竟关系好到何种程度便不得而知。不过，我推测列文虎克和维米尔应该是交情颇深的好哥们儿，他们曾互相交换许多信息。

但那时的我更热衷于昆虫，所以对维米尔没太大的兴趣。从小学四年级升至五年级的我梦想着成为像列文虎克那样探索生命奥妙的人，于是渐渐走上了生物学的道路。

这张幻灯片是使用现在的显微镜，以和列文虎克的显微镜同样为300倍的倍率观察到的细胞的样子。

乍一看，细胞的样子好似玛莉美歌的设计，但其实是一个一个的细胞。在用显微镜观察细胞时，就会将细胞削薄成这样。这张是将胰脏细胞做成薄切片后观察到的样子，但根据削的位置不同，看到的样子也不一样。以地球来举例解释，就好比如果我们从赤道面剖开地球，看到的就是又大又圆的切面，但如果从接近南极或北极的面切开，看到的则是一个小圆。虽然看起来细胞的大小不一，但其实它们大小差不多。

列文虎克于17世纪发现了人体由细胞构成，在随后的18世纪、19世纪、20世纪以及现如今的21世纪，生物学都在不断地向微观世界靠近和探索。

人类发现了细胞之后，便开始研究细胞中的各种细胞器。例如线粒体、高尔基体、内质网等，人类开始不断地向下细分并进行深入研究。

当弄清楚了细胞的细节后，人类便试图找到更为具体的构成要素，进入更为细致的研究领域并不断推进。如此一来，生物学将生命分成了许许多多的微观世界。随着研究的发展，分析型思考也成了生物学研究的主流思考方式。

那么，现在我们在研究什么呢？图片中细胞内部白色、看起来略透明的部分就是我们的研究对象。这一部分被称为细胞核[5]，虽然这台300倍的显微镜看不到更细节的部分，但细胞核中含有细丝状的脱氧核糖核酸（DNA），也就是被称为“生命的设计图”的遗传基因。DNA中存在连续的特殊化学记号，也被叫作“遗传密码”。目前已知，这些密码就是细胞中所使用的微观蛋白质部分的设计图，DNA从头到尾记载的暗号也全被破译，而这一工作依托于2003年完成的“人类基因组计划”。这个计划对DNA携带的全部信息，以及约2.3万种蛋白质的全部构造都进行了研究。也就是说，生物学经过迅猛发展，目前已经可以将生命进行具体的解体再解体，分成一个又一个小类别，并为这些类别逐一命名，阐明它们的机能。

但如果是用这种分析性的观察方式来研究生命或生物的话，细胞或者说我们的身体就会变成由微观部分组成的“精密机械”。也就是说，我们现在完全沉浸在“机械论生命观”中。

诸如癌症的发病机理、糖尿病的发病机理等，人们常使用“发病机理”这个词，而这个词里的“机”字原本就是机械的意思。因此，使用“机理”这个词就意味着将人体视作“精密机械”。也正因为将人体视作机械，人们才会认为“是不是只要操作得当，效率就会提高”，于是开始向再生医疗的方向迈进，展开了如基因治疗、转基因农作物甚至尝试逆转基因序列以期达到“返老还童”目的的诸多尝试。科技在进步是不争的事实，但正因为如今以机械论的观点看待生命，也使得人们开始认为上述这些尝试或许能实现。将生命看作由一个一个要素组成的思考方式被称为“还原主义”或“机械论生物学”，也是现代科学的主流思想。

但我想告诉各位的并非这个思考方式，而是如果我们过度地用机械论的方式看待生命，恐怕就会漏掉生命所具有的重要特性或者生命之所以成为生命的本质部分。我想对机械论生命观敲响警钟，所以今天才站在这里。

我自己在探索生命本质的过程中也走了不少弯路。最初刚开始研究时，我完全沉浸在机械论生命观中，认为将生命分解才是真正的生命研究，并对此深信不疑。但是，在攀爬研究这座大山的过程中，当到达一定高度时，就会看到“不一样的风景”。这里所说的“不一样的风景”其实是与机械论生命观不同的生命观。今天我也想将这种生命观告诉大家。