 |
撰文/林韋萱(經典雜誌特約撰述)
攝影/劉子正(經典雜誌攝影)
攝影/劉子正(經典雜誌攝影)
新竹高中生物科的許慶文老師有間非常「自然」的教材準備室。一陣陣飼料和動物的體味，從四處高高低低的水族箱和籠子中飄出。這裡養著各種魚類、青蛙、小白鼠、蛇和蚊子。
這間教材準備室外有個水族箱。這水族箱不是打著燈光、有水車房子和鮮豔魚兒優游的那種做作水族箱。這水族箱灰灰綠綠、爬滿蓬亂水草如數月沒洗的頭髮，水面浮著冒泡的藻類。不少人跟許老師抗議不衛生，但這對許老師和同學來說，這水缸是個豐富的世界，更是珍貴的教材，端看有沒有足夠的知識和眼界去欣賞。
想觀察水族箱裡的小小成員，還得靠顯微鏡。許慶文老師汲取了水族箱中的水放在培養皿中。因為小生物會沉在水底，所以用物鏡在下方的倒置式顯微鏡來觀察，發現了其中有水螅胡亂揮舞著觸手抓著漂過的小蟲來吃。
但因為培養皿中有水，水螅會隨意游動，不好觀察，所以許老師再用正立式顯微鏡觀察。先把水螅放到載玻片上，再壓上蓋玻片，如此一來，被壓制的水螅比較不會亂動，有助於觀察，又因為水分有張力，不會把水螅壓死。許慶文看完以後打開蓋玻片，又用滴管把水螅沖回水缸裡。
用影像記錄小世界
除了觀察顯微鏡裡的世界，許慶文老師也進行各種生物顯微攝影。契機是為了要準備教材，老是擷取網路上的資料當教材不是長久之計。所以許老師乾脆就在光學顯微鏡上面架了數位相機，開始拍攝各種微生物的照片。他也借用了清華大學的電子顯微鏡設備，拍攝如蝴蝶翅膀的光子晶體(蝴蝶翅膀有絢麗光澤的原因)、蓮葉絨毛等照片，觀察其中的奈米作用。
另一個浸淫在顯微攝影的人是易速拍(ESPA)公司的業務沈仁凱。ESPA是國內一間自行研發顯微鏡及數位顯微攝影系統的公司。七年前，負責人游清圖想在被蔡斯(Zeiss)、萊卡(Leica)、奧林巴斯(Olympus)、尼康(Nikon)占有的市場中開拓平價、數位化的顯微攝影系統。
ESPA台北分公司就在沈仁凱的家中，餐桌被各種光學顯微鏡、相機和試片霸占。沈媽媽煮了菜常沒地方擺，就招呼大家在客廳茶几上吃，這一家的生活處處被顯微鏡影響。除了銷售、維修顯微鏡，天氣不錯時，這一家子會到附近的水塘採集樣本拍攝，藉此不斷測試研發成果。飛進屋裡的蒼蠅小蟲、廚房的鹽巴、鈔票、布料，處處都是顯微攝影下的樣本。
游清圖和沈仁凱認為台灣的教授對使用顯微鏡的觀念還停留在三百年前，還在利用目鏡乘上物鏡來算倍率。其實我們之所以想知道倍率，是因為想推算被觀察樣本的尺寸。既然如此，直接用CCD攝影系統把顯微鏡下的樣貌轉到螢幕上，再使用電腦軟體計算就好了。比方說要知道某個細胞的大小，直接在螢幕上把該細胞範圍點選出來，就馬上知道尺寸，如此省下了加減乘除的困擾。
在與學校、產業接觸的經驗中，ESPA體認到顯微鏡的應用其實可以很生活化。比方說，研究染髮對髮質的破壞；搜尋和沙子一樣大的孔蟲，藉此判斷石油含量；手持式顯微鏡，可以檢測頭皮、膚質；觀察孑孓尾端判斷是埃及斑蚊還是白線斑紋；IC晶片的品管需要顯微鏡；紡織廠檢測成品有否抽紗、脫紗也要用到顯微鏡。
除了放大觀察外，影像記錄也很重要。研發可攜式顯微數位相機的承奕科技發現，不是所有東西都適合塞到顯微鏡底下，比方說建築物的孔隙，就最好以非破壞方式蒐集樣本；觀察自然界時，比起把小生物帶回實驗室，放在顯微鏡下觀察，可攜式的顯微鏡頭較能減少人為干擾。另外，承奕科技也與警察局的刑事鑑定單位合作，推出專門拍攝指紋等微物證據的「指紋鏡頭」；還有特殊鏡頭可以檢驗鈔票上是否有真鈔特有的螢光絲。關於顯微鏡的應用其實處處可見。
想知道什麼場合要使用什麼顯微鏡，要先了解各種顯微鏡的解像力和特性。
人眼在沒有任何設備輔助、光線充足、距離二十五公分的情況下，解像力約為零點二公釐，正是一隻塵的大小。也就是說，當兩隻塵靠近到小於零點二公釐，肉眼就難以清楚分辨，到底是一隻塵，還是兩隻緊靠在一起的塵。也因為人眼有極限，若想看物質的細部構造，甚至細胞內的各種「零件」，就要靠光學顯微鏡。
~更多詳細內容請參閱經典雜誌~
—————————————————————————————————
↑ 利用免疫螢光染色法製作試片，可將不同的蛋白質與DNA染色，在共軛焦顯微鏡下顯現細胞有絲分裂。(攝影/陽明大學林奇宏教授實驗室/簡俊伊)
↑東南科技大學黃仁清教授實驗室成員，利用掃瞄式電子顯微鏡觀察蜈蚣。
↑ 顯微鏡亦廣泛用於工業領域，原子力顯微鏡可用探針「摸索」出原子形貌，螢幕上即為放大的探針。顯微鏡為眼代勞，未來仍有更多應用層面。
沒有留言:
張貼留言