把微觀世界裝進口袋

楊孝文

你想不想知道蝴蝶翅膀上的鱗片究竟是什么模樣？你是否會好奇植物細胞與動物細胞有什么不同？你想不想看一下那些讓面包發霉的細菌的真面目？現在一款名為Foldscope的新型顯微鏡，或許能讓你的愿望變為現實。

在我們的印象中，顯微鏡是一種高精密度的科學儀器，顯微鏡中的光學部件不僅價格昂貴還非常易損。不過，美國斯坦福大學的工程師馬努·帕克什研發的紙質折疊顯微鏡Foldscope，可能會徹底顛覆人們的固有想法。

Foldscope的各個部件都印在一張硬紙片上，無需說明書，只要按照各部件的顏色編碼進行剪切和折疊，再借助紐扣式電池供電可持續發光50個小時的LED燈，最后裝上微型球面透鏡，即可在十分鐘內組裝出一臺精確可靠的手持光學顯微鏡。組裝完成后，顯微鏡的重量僅相當于兩個一元硬幣，可以輕松放入口袋，但它的作用并沒有打折扣，可以為我們提供接近2 000倍的放大效果，并且能夠承受意外踩踏帶來的傷害。

更加驚人的還是Foldscope的價格，其中包括一張顯微鏡主體硬紙板（6美分）、一個球透鏡（低倍數17美分、高倍數56美分）、3伏電池（6美分）、LED燈（21美分）、一個開關（5美分）和一些銅絲（3美分）。不用特地拿出計算器計算，Foldscope高放大倍數版本價格為97美分（約合人民幣5.9元），低放大倍數版本價格為58美分（約合人民幣3.56元）。當然，以上這個價格是基于10 000個為單位的生產成本。

美國野外生物學家艾倫·波梅蘭茨對Foldscope進行了試驗。他在秘魯亞馬孫雨林中停留了一個月，用這種微型顯微鏡捕捉到了一系列驚人的照片，其中包括一只被感染的蜘蛛、一只在螞蟻士兵保護下的水蠟蟲，以及鼠尾草花的特寫照和一株馬利筋草的絢爛細節。

波梅蘭茨預測，使Foldscope成為革命性工具的原因，是它探測致病因素和研究未知物種的方式，還有一點就是它的售價不到1美元（約合人民幣6.3元）。這使它能夠得到廣泛使用，適用于孩子、醫護人員和野外生物學家等。

這位科學家說：“在有些情況下，你回到實驗室，想獲得一些不同于野外的發現，例如收集更多信息或進行更多觀察。微型顯微鏡Foldscope可以讓你在野外直接研究目標，還能讓你帶著研究目標回實驗室，開展更加細致的科研工作。Foldscope并不能替代可提供更高分辨率、更強大的傳統顯微鏡。但傳統顯微鏡也有很多弊端，例如大且昂貴，還只能在實驗室內使用。Foldscope則是一種便攜式工具，可隨時隨地使用，能讓你及時地觀察微觀世界。它不會取代傳統顯微鏡，卻能彌補傳統顯微鏡的不足。”

接著，波梅蘭茨展示了一件十分有趣的事，他將Foldscope連接到手機上，然后拍攝出一些非同尋常的照片。

目前，Foldscope還在嘗試應用于醫學領域，并且將在全球范圍內推廣。例如，它可以被應用于腸道疾病的診斷。在一些經濟落后的國家和地區，由于缺少合適的診斷設備，醫生很難給患者進行及時有效的診斷、治療。像瘧疾等腸道疾病一旦延誤，后果會十分嚴重。與此同時，Foldscope還可以在診斷諸如血吸蟲病、羅阿絲蟲病和非洲昏睡病這些疾病的過程中發揮重要作用。

對于現在的成年人來說，學生時代幾乎沒有接觸過顯微鏡。不過在不久的將來，他們的孩子們在科學課上也許可以享受完全不同的顯微鏡使用體驗。