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表面之下
我们的探索之旅从地表最微小的东西开始,将日常生活中会遇到的一系列物
质——从晶体,到蝴蝶翅膀、细菌、病毒、维生素、酸、黏膜、昆虫,再到手背上
的毛囊包含在内。这些图片均由高精度仪器记录,按照放大倍数进行排列,有些进
行了人工染色方便观察。所有图片都展示出肉眼看不到的世界的错综与美丽。
人类已知的所有物质均由
92种天然存在的元素构成,如氧、碳和氢。这些微小
的构成单元通过基本的物理力结合在一起并相互作用形成了液体、气体和固体。经
过上个世纪的发展,人类已经可以使用功能强大的仪器设备,将通常肉眼无法看到
微小的粒子,在放大几百万倍之后看到具体的形态与痕迹。
尽管光学显微镜的使用已经有几百年的历史,但直到
20世纪,人类才发明出不
受透镜和光线限制的观察仪器。光学显微镜需要光线照明,而电子显微镜则通过电
场或磁场发射电子束,放大倍数更高,聚焦能力更强。
1966年开始使用的扫描电子
显微镜(
SEM)产生的图像分辨率和透视度更高,而1982年发明的扫描透视电子显
微镜(
STEM)下已经能够看清楚单个的原子。
原子聚集成分子,分子聚集形成生命单元,如携带个人基因的染色体。以上这
些物质都存在于细胞核中,成为生命最基本的结构单元,当然也构成了所有生物的
生命基础。有些微生物是由单个细胞构成的,如变形虫,而人类则是由大约
50万亿
个细胞构成,其中不同种类的细胞有着不同的分工。