释展 | 刘年凯:从世界名校收藏的显微镜,看科技发展的轨迹

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2021年清华大学发布了《清华大学2030全球战略》,为未来十年清华大学提升国际交流合作层次、迈向世界一流大学前列、推动全球高等教育发展和服务国家战略与人类命运共同体建设指明了方向。在这个“更开放、更融合、更具韧性”的世界一流大学的进程中,筹建中的清华大学科学博物馆积极开拓思路,与世界顶尖大学博物馆展开合作,为跻身世界一流的大学科学博物馆行列积蓄力量。

千里之行,始于足下。经过将近一年的筹备,清华大学科学博物馆与牛津大学、剑桥大学、哈佛大学、麻省理工学院、美国科学史研究所等世界名校、研究机构等科学博物馆建立联系,合作策划实施线上展览,并陆续发布。

今天,清华大学科学博物馆推出“双校记:透过显微镜看哈佛与清华”线上展,这是清华大学科学史系、科学博物馆与哈佛大学科学史系及历史科学仪器收藏馆联合推出的中英双语在线展览。欢迎您观后在微信后台留下您的观展体验,您也可以将该展链接转发给有兴趣的朋友,感谢您的支持与参与!

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看展方式

方式一:建议您优先使用电脑打开网址观看:https://exhibition.tsm.tsinghua.edu.cn/2023/。

方式二:手机扫描下方二维码看展。

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从世界名校收藏的显微镜

看科技发展的轨迹

文/刘年凯

日前,“双校记:透过显微镜看哈佛与清华”线上展览正式开幕,该展览由清华大学科学史系、清华大学科学博物馆与哈佛大学科学史系、哈佛历史科学仪器收藏馆联合举办,是清华大学科学博物馆与国外著名大学博物馆合作举办的线上系列展览之一。

显微镜是近代科学的标志仪器。1665年,伦敦大瘟疫暴发,胡克出版了《显微图谱》一书,他使用的显微镜可以把标本放大30多倍,此后,荷兰的列文虎克研制了独具风格的、可放大200多倍的单式显微镜。18世纪之后,显微镜逐渐流通到世界各地,满足了人们的好奇心,揭开了自然界隐藏的奥秘,极大地促进了现代科学的进步。

显微镜也进入了大学的课堂、实验室和博物馆。该线上展览展示了哈佛大学与清华大学所使用、制造和收藏的众多类型的显微镜,从一个侧面折射了这两所世界著名大学在科学教育、科学研究以及历史收藏等方面的发展轨迹。

两代哈佛人的显微镜

本次展览展出了一套生产于1720年前后的威尔逊螺旋筒型和圆规型单式显微镜,开发这类仪器的初衷是为了满足人们对小型便携式仪器日益增长的需求。这套显微镜原属于哈佛大学第9任校长爱德华·霍利奥克。他在任期间,加强了哈佛大学(当时还是哈佛学院)在数学和科学方面的学术课程,并进行了一系列的学术改革,将学术成就作为哈佛大学的录取标准。此外,他还建立了北美第一个物理学实验室。哈佛大学在他长达32年的任期内得到了蓬勃发展。

1730年前后,英国科学仪器制造商、工匠埃德蒙·卡尔佩珀设计和制造了一种安装在三角支架上的显微镜,此款显微镜很快成为18世纪上半叶最流行的复式显微镜,并且持续生产了大约一百年。

此外,展览还展出了一台卡尔佩珀型显微镜,生产于18世纪50年代, 其所有者和使用者是爱德华·奥古斯都·霍利奥克。他是爱德华·霍利奥克的儿子,1746年毕业于哈佛大学,后来投身医疗事业,成为美国治疗天花的先驱,为成百上千的人接种了天花疫苗。霍利奥克活了100岁,在他漫长而辉煌的职业生涯中,为人看病达25万次。他也是马萨诸塞州医学会和美国艺术与科学院的创始成员,并担任过美国艺术与科学院的主席。

马克·吐温与留美幼童

展览还展出了美国著名作家马克·吐温的一台单目复式显微镜。马克·吐温1835年出生于美国密苏里州佛罗里达,他的原名是塞缪尔·兰霍恩·克莱门斯。马克·吐温字面意思是指十二英尺水深,是当时密西西比河安全水上航行的最低深度。马克·吐温因旅行叙事小说享誉国际,尤其是《傻子出国记》《苦行记》《密西西比河上的生活》,以及他关于童年的冒险故事,如《汤姆·索亚历险记》和《哈克贝利·费恩历险记》。

1868年,马克·吐温从巴法罗迁到康涅狄格州哈特福德。当时耶鲁大学毕业生、投身洋务运动的容闳也在四处奔走,倡议清廷实行留学计划,最终清政府在1872—1876年派遣4批共120名幼童赴美留学,他们主要住在哈特福德,所以马克·吐温与这些幼童成为了邻居,有的幼童还与马克·吐温的女儿成为同学,并一起跳过舞。

马克·吐温住在哈特福德时,把显微镜交给了他的秘书富兰克林·惠特莫尔保管。惠特莫尔在马克·吐温去世后,又将显微镜交给了他的孙子约翰·富兰克林·恩德斯。恩德斯于1922年获得哈佛大学博士学位,1939年,恩德斯把这台显微镜捐赠给哈佛大学。

1954年,在波士顿儿童医院工作的恩德斯因“发现了脊髓灰质炎病毒在多种类型组织中培育生长的能力”,获得了当年的诺贝尔生理学或医学奖。

这台显微镜在近80年的时间里,从与中国留美幼童交往过的一代文豪传至著名的科学家,最后回到哈佛大学,完成了一段传奇之旅。

“新”“老”显微镜的接力

20世纪50年代购自其他国家的显微镜工具,如苏联产的МИМ-7型显微镜和民主德国产的耶拿蔡司牌大型工具显微镜,也是展览展出的一部分。这些显微镜在清华大学“服役”超过50年,为机械、材料和精密仪器学科的科研教学发挥了重要作用。

展览以新型冠状病毒SARS-CoV-2的三维结构高分辨率渲染图结尾,这是清华大学和浙江大学的研究人员在2020年利用高分辨冷冻电镜断层成像方法首次解析出的。遥想1665年伦敦暴发鼠疫时,列文虎克还未开始对显微镜的研究;而到2020年,新型冠状病毒感染疫情防控形势严峻,科学家则利用电子显微镜等现代科学仪器,迅速查明了病毒的真面目。

从哈佛大学和清华大学所使用、制造和收藏的显微镜中,我们可以一瞥几百年来科技的迅猛发展,并且通过展览我们也能感受到,不同文明之间的交流互鉴、不同国家的沟通合作,会带来更大的希望与福祉。(转自《科技日报》1月13日文化专刊)

 (作者系清华大学科学史系助理教授、“双校记:透过显微镜看哈佛与清华”展览策展人)

 

部分展品

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列文虎克型单式显微镜,约1680年,哈佛大学历史科学仪器收藏馆藏

史密斯&贝克“最佳”型双筒复式显微镜,约1860年, 哈佛大学历史科学仪器收藏馆藏

马克吐温的单目复式显微镜,约1880年, 哈佛大学历史科学仪器收藏馆藏

手持圆规型单式显微镜,约1770年,清华大学科学博物馆藏

沃森父子“铸造”金相显微镜,约1930年, 清华大学科学博物馆藏

徕兹III M系列岩相复式显微镜,约1948年, 哈佛大学历史科学仪器收藏馆藏

202型轮转式切片机, 1985年, 清华大学科学博物馆藏

扫描隧道显微镜部件,清华大学科学博物馆藏

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