光学显微镜的发展历史系列：

1. 十六世纪的显微科学
2. 十七世纪的显微科学
3. 十八世纪的显微科学
4. 十九世纪的显微科学
5. 二十世纪及之后的显微科学

十七世纪的单式显微镜与其说是科学仪器，不如说是艺术品。似乎那时的显微镜制造者所追求的并不是高的性能，而是视觉上的享受，比如下面的这个显微镜。它制造于十七世纪晚期，很明显，它的作用已不再是单纯的放大物体以方便研究，更重要的是它那光亮美丽的黄铜色，精美的装饰还给人以一种高贵典雅的美感。

结构：这个单式显微镜的镜头镶在一个圆盘形金属眼罩的中部，两个金属手柄一长一短，长的那个手柄是手握的地方，在其末端还设置了几个突起，方便使用者握住。在这两个手柄的中间，夹着一个有六个圆孔可以转动的圆盘，那是它的载物台。

使用：在使用前，把样品切成薄片放到载物台的圆孔上，然后拿起显微镜将圆孔对准光源，同时把金属眼罩放在眼窝上以挡住周围的光，用大拇指按压较短的那个手柄（那相当于一个杠杆），以此调节镜头与标本的距离，使成像最为清晰。如果切片较多，可以依次放到每个圆孔上，在观察时转动载物台即可观察到每个切片。从这个显微镜镜头的大小来看，它的放大率应该比较大。  

在十七世纪中叶，出现了一种滑杆显微镜。

它们的基本结构大致相同：灯塔形的镜身，顶端是一个凸透镜，在镜身中部穿过一根长长的可以水平滑动的横杆，在横杆前端固定着一根顶端削尖，与横杆垂直的长“针”——奇特的载物台。

使用时，先将针尖刺入标本，使标本固定在针尖上；然后前后移动滑杆，调节标本与透镜的距离，使成像最清晰后，即可进行观察。从这个显微镜的透镜大小可以看出，该显微镜的放大率不大。  

缺点：标本放在针形的载物台上实在不稳定，观察时的实际操作很麻烦。因此，后来的显微镜就没有采用这种针形载物台。  

同时代与它同型的单式显微镜还有弹簧显微镜。

单式显微镜的顶峰——列文虎克显微镜

列文虎克[Antony Van Leeuwenhoek](1632-1723)，荷兰代尔夫特人，是生物学发展史上的一位重要人物，一位仅仅受过初级教育的天才科学家和显微镜制造者。他手工制造的单显微镜质量如此之高，以至于现在都无人能够仅凭双手制造出比它们更好的单显微镜。他最先发现了细菌，从而开创了微生物学；他正确地描述了微生物的形态有球形，杆状和螺旋样等；他证实了毛细血管的真实存在，结束了有关血液循环的争论；他首次描述了昆虫，狗和人的精子；他还指出：在所有露天积水中都可以找到微生物，这是人类认识微生物的分布的一次进步；他又通过事实证明了当时流行的生物自然发生论的错误，改变了人们的观念。1673年，他与英国皇家学会建立了联系，一直持续到他1723年逝世的前一刻。

列文虎克在1677年用自制的高倍放大镜观察池塘水中的原生动物，蛙肠内的原生动物，人类和哺乳类动物的精子；后又在鲑鱼的血液中看到红细胞的核；1683年，他又在牙垢中看到了细菌。他把观察的现象报告给英国皇家学会，得到英国皇家学会的肯定。

列文虎克出身于布商，他最初磨制透镜的目的是为了检验布的质量，但他在掌握了高水平的磨制透镜技术后，进而利用透镜组装成显微镜，并利用自制的显微镜发现了前人未曾见到过的一些活细胞，这些成就是十分难能可贵的。他一生亲自磨制了550个透镜，装配了247架显微镜，为人类创造了一批宝贵的财富，至今保留下来的有9架，现存于荷兰尤特莱克特大学博物馆中的一架的放大倍数为270倍，分辨率为1.4微米。在当时，这个水平是很高的，直到19世纪初所制的显微镜还未超过这一水平。因此，我们不能忽视他对细胞生物学的发展所做贡献的重要性。 列文虎克一生制造了数百个显微镜，它们都非常小，设计和功能也相似，他的显微镜的尺寸几乎是一个常数：长2英寸，宽1英寸，镜身大多是用黄铜制造。

结构：一个典型列文虎克显微镜是由两个螺钉（其中较长的一个是手柄，其长度可以调节，通过调节较短的那个螺钉可以改变标本与透镜的距离），几个铆钉，一个镜头，一个宽大的镜身，一个针形载物台（连接在手柄上，通过调节手柄长度可以调节标本的高度）。镜身的结构较为精巧：首先在两块同样形状的黄铜薄板上对称地凿两个孔；然后把镜头放在其中一个孔上，再把另一块黄铜板放在上面，对齐这两块黄铜板，使这两个孔刚好把中间的透镜镶住；最后用铆钉固定住铜板即可。  

使用：同样先将标本固定在针尖上，然后拿起显微镜对着光源，同时调节那两个螺钉使标本的位置，影像最佳后即可进行观察。

十七世纪复式显微镜的初步发展 

在十六世纪晚期，第一个复式显微镜由荷兰人詹森(Janssen)发明，此后复式显微镜开始被人们使用。但是，一直到十七世纪末，复式显微镜都使用得没有单式显微镜广泛。因为当时的复式显微镜有一个极大的缺点：由于当时的透镜制造技术不高，因此制造出的复式显微镜的像差和色差都很大，这使人们大都不喜欢使用复式显微镜。尽管如此，还是有些人制造、使用了一些复式显微镜。比如意大利人伽利略(Galileo)和英国人胡克(Hooke)。

伽利略的显微镜

伽利略的显微镜（制造于17世纪晚期）继承了詹森显微镜的特点，同样是两个可以伸缩的套筒，通过改变套筒的长度来调焦。但伽利略作了一点改进，在套筒外壁上刻上了很多螺纹，通过旋转套筒即可使套筒上下伸缩，完成调焦，这样显微镜使用起来就较为平稳。这个显微镜制作十分精美：黄铜制作的镜身，四个支架被精心雕刻成弯曲状，这充分表现了当时人们的审美观。

但伽利略显微镜有一个缺点，由于那四个支架不能移动，因而该显微镜只能竖直放在桌面上，这样，它的光源只能是来自物体表面的反射光，而不能采用透 射光（现在大多数显微镜都是这样采光）观察，因此，用这个显微镜所能观察的样本很少，满足不了研究的需要。

胡克的显微镜

胡克花了很大的工夫去完善他那个美丽的显微镜。这个显微镜由两个部分组成：一个光源系统（图中右边的那个物体），一个显微系统（图中左边的物体）。

光源系统：光源系统的设计在当时是一个创造。它由一个木制支架，一个油灯(Oil Lamp)，一个盛水的大玻璃球，一个小的光阑组成。光由油灯产生，通过玻璃球会聚，由光阑调节光通量。

显微系统：显微系统的设计在当时也是较为复杂、先进的。它由载物台(Specimen Holder)、物镜(Objective)、调焦螺旋(Focusing Screw)、镜筒(Barrel)，目镜(Eyepiece)组成。

物镜：物镜顶端是一个双凸透镜，后面是几个辅助透镜。它们共同构成了一个复合物镜，这在当时是极为先进的。 

调焦螺旋：这个设计与伽利略显微镜一样，通过旋转镜筒而使镜筒上雕刻的螺纹在显微镜支架上的螺旋套中发生转动，从而使镜筒上下运动，这跟旋转螺钉而使其在螺母的孔中上下运动相同。 

镜筒：镜筒的设计与当时镜筒的普遍设计相比没有多大不同，仍然是一个刻着花纹的木质镜筒。

目镜：目镜的顶端是一个凸透镜。但在目镜镜筒内还有几个小透镜，它们叫做“场镜”，作用是辅助目镜成像。这种复合目镜在当时也是一种很先进的设计。

这个显微镜最初完工的时候，存在着很大的球面像差和色差，这使得成像的质量很糟。胡克为此而在光源系统上安装了那个光阑。很不幸，改造后的显微镜成的像十分暗淡，还有光的衍射现象，成像的质量还是很差。但是，就是用这个显微镜，人类第一次看见了典型的细胞（人类实际上很早就见过细胞了——蛋——极大的细胞，每个人都见过。但是真正意义上的典型细胞非要显微镜才能看到，下文所说的细胞将只是指典型细胞）。

1665年，胡克应用自己研制的那个简陋显微镜观察软木塞薄片时，发现了许多蜂窝状小室，称为Cell（小室之意，由拉丁文cellulae演变而来）。尽管这些细胞早已死去，只留下细胞壁，但这是细胞第一次被人类发现。