閱讀排名更多

企業(yè)直播更多

推薦展會(huì)更多

芥子之小須彌之大人類對微觀世界的追尋之路

2019-09-10 10:52:50來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：顯微鏡閱讀量：4050

導(dǎo)讀：當(dāng)天文望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)深邃的太空，將人類的視線帶向距離地球130多億光年的宇宙深處的時(shí)候，現(xiàn)代顯微鏡將人類的視野擴(kuò)展到納米級的微觀世界，讓人類觀察到了原子的結(jié)構(gòu)。看得更遠(yuǎn)、看得更小是人類在探索世界的過程中不斷追求的目標(biāo)。

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】當(dāng)天文望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)深邃的太空，將人類的視線帶向距離地球130多億光年的宇宙深處的時(shí)候，現(xiàn)代顯微鏡將人類的視野擴(kuò)展到納米級的微觀世界，讓人類觀察到了原子的結(jié)構(gòu)?？吹酶h(yuǎn)、看得更小是人類在探索世界的過程中不斷追求的目標(biāo)。

　　微博賬號“You Tube精彩視頻”發(fā)布的視頻“微觀鏡頭下的圓珠筆”登上微博熱搜榜單，展示了圓珠筆頭一直放大所見的畫面。網(wǎng)友對微觀世界的好奇一如“跳蚤鏡”(flea glasses 早的顯微鏡)出現(xiàn)時(shí)人類觀察跳蚤的興致勃勃。從古至今，人類對觀察細(xì)微事物的興趣從未改變。

　　光學(xué)顯微鏡邁向微觀世界的步

　　與望遠(yuǎn)鏡相似，臺(tái)顯微鏡也是由眼鏡制造商偶然制作出來的。初顯微鏡并沒有用于重要的科學(xué)研究，直到1611年，伽利略次利用顯微鏡觀察到一種昆蟲并對它的復(fù)眼進(jìn)行了描述，這也意味著顯微鏡開始進(jìn)入生物學(xué)的研究中。隨后，羅伯特·胡克用自制的光學(xué)顯微鏡觀察軟木塞的切片時(shí)發(fā)現(xiàn)了殘存的植物細(xì)胞壁，列文虎克也通過自制的單式顯微鏡觀察并描述了單細(xì)胞生物，微生物學(xué)從此建立。

　　第二次科學(xué)革命期間，伴隨著細(xì)胞學(xué)說等生物學(xué)的全新研究出現(xiàn)，顯微鏡得到了迅速的發(fā)展，放大倍數(shù)不斷提高。而顯微鏡技術(shù)的發(fā)展，也為細(xì)胞與微生物的研究提供了巨大的幫助。然而，此時(shí)的顯微鏡仍然是利用光學(xué)透鏡產(chǎn)生的放大效應(yīng)放大物體，受限于光的衍射現(xiàn)象，光能聚焦的小直徑只是光的波長的三分之一，因此光學(xué)顯微鏡的分辨率極限只能達(dá)到200納米。

　　電子顯微鏡打破光的束縛

　　第三次科學(xué)革命開始后，人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識進(jìn)入微觀領(lǐng)域。電子的發(fā)現(xiàn)與德布羅意物質(zhì)波理論的提出，為電子顯微鏡的出現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。以電子束作為光源，用波長更短的電波代替光波，就可以打破光學(xué)顯微鏡的分辨率極限。

　　1931年，德國的克諾爾和魯斯卡制造了一臺(tái)試驗(yàn)性的電子顯微鏡，將樣品放大了十幾倍，證明了電子顯微鏡的可行性。僅在一年后，電子顯微鏡的分辨能力就達(dá)到了50納米，成功突破了光學(xué)顯微鏡的極限。而1996年球差矯正器出現(xiàn)，使電磁透鏡的像差得到矯正，電子顯微鏡的分辨率得到飛躍式的提升，在差不多十年間就達(dá)到了0.05納米。

　　現(xiàn)代顯微鏡超越極限

　　自電子顯微鏡出現(xiàn)后，顯微鏡技術(shù)的發(fā)展并沒有因此受到局限。20世紀(jì)以來，還有其他類型的顯微鏡出現(xiàn)，應(yīng)用于不同的研究領(lǐng)域。掃描隧道顯微鏡與原子力顯微鏡在納米研究中大放光彩；掃描探針顯微鏡彌補(bǔ)了電子顯微鏡在觀察生物樣品時(shí)需要脫水干燥的不足，實(shí)現(xiàn)了活體顯微；光學(xué)顯微鏡也與計(jì)算機(jī)等新技術(shù)結(jié)合，煥發(fā)了新的活力。2018年，層疊衍射成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)了0.04納米的分辨率，顯微鏡分辨率的吉尼斯新紀(jì)錄誕生。

　　顯微鏡的發(fā)展不會(huì)就此停步，0.04納米遠(yuǎn)非人類追尋的目標(biāo)。我們已經(jīng)觀察到了原子的結(jié)構(gòu)，下一步還有質(zhì)子、中子、電子，然后還有夸克，夸克之后還有更深入的微觀世界、更多的未知等待人類探索。

　　顯微鏡的發(fā)展科研與儀器的相互促進(jìn)

　　縱觀顯微鏡的發(fā)展歷史，我們可以發(fā)現(xiàn)顯微鏡的發(fā)展史就是微觀領(lǐng)域研究的發(fā)展史，顯微鏡的每一次進(jìn)步與突破必然伴隨著微觀領(lǐng)域研究的突破。光學(xué)顯微鏡讓人類發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞與微生物，電子顯微鏡讓人類可以進(jìn)行分子水平的觀察，掃描隧道顯微鏡讓人類得以研究物體表面的原子構(gòu)造……

　　科研與儀器總是相互促進(jìn)的。儀器為科研提供工具，儀器的進(jìn)步讓科研有全新的發(fā)現(xiàn)，推動(dòng)科研的發(fā)展。而科研的發(fā)展對儀器提出更高的要求，促使儀器不斷改進(jìn)，適應(yīng)科研的需求。從更大的層面說，儀器也是科研成果的實(shí)踐，科研的突破為儀器帶來新的理論基礎(chǔ)，讓儀器能運(yùn)用更先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展自身。科研與儀器本就是一體兩面。

上一篇：青銅組器追索回國科學(xué)儀器助力文物保存

下一篇：新藥品抽查辦法出臺(tái) 儀器行業(yè)或迎新機(jī)遇

版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

全部評論

昵稱驗(yàn)證碼匿名

文明上網(wǎng)，理性發(fā)言。（您還可以輸入200個(gè)字符)

表情

所有評論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場無關(guān)

相關(guān)新聞更多

打造國產(chǎn)光學(xué)精密測量儀器新力量南京凱視邁亮相CIOE中國光博會(huì)
在這樣一個(gè)覆蓋光電全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合性展會(huì)上，南京凱視邁科技有限公司(以下簡稱“南京凱視邁”)憑借超景深3D數(shù)碼顯微鏡、激光光譜共聚焦顯微鏡等產(chǎn)品脫穎而出，吸引了眾多行業(yè)專家和參展商的目光。

2024-09-14 08:37:24

885
儀景通亮相CIOE中國光博會(huì)：精密光學(xué)技術(shù)賦能多元科研與產(chǎn)業(yè)
2024年9月11日至13日，第二十五屆中國國際光電博覽會(huì)在深圳國際會(huì)展中心盛大舉行。在這場光電技術(shù)的盛宴中，儀景通光學(xué)科技（上海）有限公司憑借其創(chuàng)新產(chǎn)品與先進(jìn)技術(shù)，在展會(huì)上大放異彩。

2024-09-14 08:35:03

708
預(yù)算329萬上海市食品藥品包裝材料測試所采購紅外拉曼顯微鏡、試驗(yàn)機(jī)
近日，上海市食品藥品包裝材料測試所就“紅外拉曼顯微鏡、試驗(yàn)機(jī)采購項(xiàng)目”發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算金額為329萬元。

2024-04-15 14:51:29

1642
預(yù)算310萬浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院采購原子力顯微鏡等設(shè)備
近日，浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)布公告，計(jì)劃對浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院繭絲多元化利用學(xué)科儀器設(shè)備采購招標(biāo)項(xiàng)目公開招標(biāo)，預(yù)算310萬。

2024-04-11 15:07:26

1489
預(yù)算181.1萬西藏大學(xué)采購光譜儀、三維立體顯微鏡等
近日，西藏大學(xué)就“2024年資源勘查本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室提質(zhì)改造項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：54000024210200019035)”發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算金額為181.1萬元。

2024-04-02 14:42:18

1564
預(yù)算340萬河北科技大學(xué)采購衍射儀與高分辨激光聚焦顯微鏡
近日，河北科技大學(xué)就“衍射儀與高分辨激光聚焦顯微鏡采購項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：HBZC-HB202422)”發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算金額為340萬元。

2024-04-02 14:38:34

1699