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王祖興 教授

人類的天眼通-顯微鏡

 

作者:王祖興 教授

中山醫學大學生物醫學科學學系

 

大家應該常聽到一些禪意頗深的佛家語，例如一沙一世界，一花一世界，為何有如此奇怪的話呢?很顯然地，佛是具有天眼通的，肉眼就能分辨在巨觀中存在的微小世界，在二千五百多年前，這等人文思維是何其深的體悟。從佛教來到科學世界，要讓凡夫俗子的肉眼能夠目睹這一沙一世界的禪境，那就非得要藉助顯微鏡不可了，顯微鏡的發明與眼鏡的廣泛被使用有著密不可分的關係，光學顯微鏡的發明其實也可說是物理光學進步的一大成就，它把眼鏡的視力矯正功能，昇華成把物體看得仔細透徹的能力，同時也開啟了生物世界的微妙之門，也奠定細胞為一切生命基石的理論。顯微鏡的發展也隨科技演化不斷地蛻變，光源從反射自然光線、油燈、鎢絲燈、汞燈、紫外線燈、雷射光等等的變化，甚至跳脫光轉而利用電子束，將顯微鏡的解像力及放大倍率，提高到令人難以置信的地步，這就是赫赫有名的電子顯微鏡。顯微鏡的開發造就了生物學者的天眼通，也讓許許多多地觀察家，沉迷於小小世界無法自拔，瘋狂到無所不看的地步，並將所見彙集成冊，宛如當時的異次元漫畫，讓人瞠目結舌，當時最具代表性的人物及作品，如虎克”微物圖誌”及雷文霍克發表在皇家學會的多篇書信及手繪圖稿，向世人揭露他們偉大的觀察記錄，從此顯微鏡也成為生物學研究上，眼見為憑不可缺少的工具，日後也發展形成專業的學科-顯微鏡學(Microscopy)。顯微鏡的演化之路，其實都不曾停歇，隨著照明設備及電腦設備的進步，現今的光學顯微鏡常搭載性能優異的電腦設備，可同時處理大量的生物影像，推疊圖成三維的影像資訊，讓圖像與生物體的立體性相符一致，大幅提升我們對生物體觀察定位的準確性；一般鎢絲燈源也逐步被新式的光纖及發光二極體(LED)取代，現場的人為對焦操控系統，也可由全自動化的無線遠端操控技術取代。除此之外，顯微鏡整合其他科技，包括微探針技術及螢光染色技術，形成多元功能特殊的顯微鏡，如原子力顯微鏡及螢光顯微鏡，讓觀察者有更多的選擇性，運用來看明白生物體的細微結構，甚至進行精密的量測工作。現在幾乎是人手一支智慧型手機，因此，顯微鏡與智慧手機的結合也逐漸成形中，這將預期大家未來都會有天眼通的神奇力量。我們今天的課程，就是要利用光學顯微鏡，仔細觀察動植物標本成品及新鮮切片，讓你(妳)超越眼睛所能看到的極限，洞察生物的特殊結構，但是影像能不能讓你(妳)有感，那就要看個人的修養囉，靜觀萬物即知其中奧秘！阿彌陀佛，善哉！善哉！