Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723), một thương nhân bán vải ở thành phố Delft (Hà Lan), là người đầu tiên mô tả vi sinh vật — những "con vật nhỏ" (animalcules) mà mắt thường không thấy. Bằng kính hiển vi một thấu kính tự mài, phóng đại khoảng 200–270 lần, ông gửi hàng trăm lá thư cho Hội Hoàng gia London từ năm 1673; lá thư năm 1676 mô tả sinh vật bơi lội trong nước, và năm 1683 ông vẽ những vi khuẩn lấy từ cao răng của chính mình. Ông không học đại học, không biết tiếng Latin, nhưng mở cửa cho cả một thế giới sống chưa ai biết tới.
Người bán vải ở Delft
Leeuwenhoek sinh năm 1632 ở Delft, cùng năm và cùng thành phố với hoạ sĩ Johannes Vermeer. Ông học nghề trong một cửa hàng vải ở Amsterdam rồi về quê mở cửa hàng riêng, sau đó còn giữ một chức việc trong hội đồng thành phố. Thợ buôn vải thời ấy dùng kính lúp để soi mật độ sợi chỉ. Có lẽ từ đó, Leeuwenhoek bắt đầu tò mò về những thứ nhỏ hơn.
Năm 1665, nhà khoa học Anh Robert Hooke xuất bản Micrographia, cuốn sách tranh khắc những gì ông thấy qua kính hiển vi: con bọ chét to như con thú, mắt ruồi như tổ ong, và những ô nhỏ trong miếng bần mà ông gọi là "cell" (tế bào). Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng cuốn sách này ảnh hưởng tới Leeuwenhoek, dù không biết chắc ông có đọc trực tiếp hay chỉ xem tranh. Điều chắc chắn là ông đi xa hơn Hooke rất nhiều về độ phóng đại.
Những chiếc kính hiển vi bé bằng bàn tay
Kính hiển vi của Leeuwenhoek trông chẳng giống kính hiển vi ngày nay. Đó là một tấm kim loại nhỏ (đồng thau hoặc bạc) dài chừng vài xăng-ti-mét, ở giữa gắn một thấu kính thuỷ tinh nhỏ xíu, gần như hình cầu. Mẫu vật đặt trên đầu một chiếc kim, chỉnh bằng vít. Người dùng phải áp kính sát mắt, hướng về phía nguồn sáng.
Nghe đơn giản, nhưng chính vì chỉ có một thấu kính, nó tránh được nhiều sai lệch quang học mà kính hiển vi nhiều thấu kính thời đó mắc phải. Những chiếc còn lại tới nay đạt độ phóng đại khoảng 270 lần, đủ để thấy vi khuẩn lớn. Ông chế tạo hàng trăm chiếc kính trong đời, nhưng giữ kín cách mài và cách làm thấu kính tốt nhất. Ngày nay chỉ còn khoảng một chục chiếc được xác định là của ông, nằm rải rác ở các bảo tàng.
Leeuwenhoek cũng rất giỏi chiếu sáng mẫu vật, điều mà ông không bao giờ tiết lộ đầy đủ. Nhiều nhà khoa học thời sau, kể cả người dùng kính tốt hơn, vẫn không lặp lại được hết những gì ông thấy trong một thời gian dài.
Những lá thư gửi Hội Hoàng gia London
Năm 1673, nhờ lời giới thiệu của bác sĩ và nhà giải phẫu Reinier de Graaf, lá thư đầu tiên của Leeuwenhoek được gửi tới Hội Hoàng gia London (Royal Society). Từ đó ông viết đều đặn suốt khoảng năm mươi năm, tổng cộng vài trăm lá thư, tất cả bằng tiếng Hà Lan thông thường vì ông không biết tiếng Latin — ngôn ngữ khoa học thời đó. Hội phải dịch rồi in một phần trong tạp chí Philosophical Transactions.
Lá thư năm 1676: sinh vật trong nước
Trong một lá thư dài đề ngày 9/10/1676, Leeuwenhoek mô tả những sinh vật nhỏ li ti ông thấy trong nước mưa đọng, nước giếng, và nước ngâm hạt tiêu (ông ngâm tiêu để tìm hiểu vì sao tiêu có vị cay). Ông tả chúng bơi, xoay, có cái nhỏ hơn "hàng nghìn lần" so với con rận nước. Với thời đó, đây là điều khó tin: một giọt nước trong vắt mà chứa cả đàn sinh vật sống.
Hội Hoàng gia không tin ngay. Robert Hooke được giao lặp lại thí nghiệm; ban đầu ông không thấy gì, phải cải tiến kính, đến năm 1677 mới xác nhận được. Một số người đáng tin của thành phố Delft cũng đã ký giấy làm chứng rằng họ thấy những gì Leeuwenhoek mô tả. Năm 1680, ông được bầu làm thành viên Hội Hoàng gia.
Lá thư năm 1683: vi khuẩn trong miệng
Leeuwenhoek cạo lớp bựa trắng giữa các kẽ răng của mình, pha với nước, và thấy nhiều loại sinh vật nhỏ: loại hình que, loại xoắn, loại tròn. Ông vẽ lại hình dạng của chúng — các nhà vi sinh học ngày nay nhận ra đó là vi khuẩn. Ông còn soi cao răng của một cụ già cả đời chưa từng chải răng và thấy số sinh vật nhiều hơn hẳn. Bức vẽ năm 1683 thường được xem là hình vẽ vi khuẩn đầu tiên trong lịch sử.
Những gì Leeuwenhoek đã thấy
| Năm (thư) | Phát hiện | Tên gọi ngày nay |
|---|---|---|
| 1674 | Sinh vật xanh, xoắn trong nước hồ | Tảo xoắn (Spirogyra) và sinh vật đơn bào |
| 1674–1675 | Những "hạt cầu" đỏ trong máu | Hồng cầu (một trong các mô tả sớm) |
| 1676 | Sinh vật bơi trong nước ngâm tiêu, nước mưa | Nguyên sinh vật và vi khuẩn |
| 1677 | Tinh trùng | Tinh trùng người và động vật |
| 1683 | Sinh vật trong bựa răng | Vi khuẩn miệng |
| Nhiều năm | Mao mạch, sợi cơ, mắt côn trùng | Cấu trúc giải phẫu vi mô |
Một đóng góp ít được nhắc: Leeuwenhoek dùng quan sát để phản bác thuyết "tự sinh" — niềm tin rằng bọ chét, mọt, ruồi tự sinh ra từ bụi, lúa mục hay thịt thối. Ông theo dõi trứng và ấu trùng, cho thấy chúng sinh ra từ cha mẹ cùng loài. Phải gần hai thế kỷ sau, Louis Pasteur mới đóng lại cuộc tranh luận về tự sinh ở cấp vi sinh vật.
Từ "con vật nhỏ" đến thuyết mầm bệnh
Leeuwenhoek thấy vi khuẩn nhưng không biết chúng gây bệnh. Phải chờ tới thế kỷ 19, khi Louis Pasteur chứng minh vi sinh vật gây lên men và làm hỏng thực phẩm, rồi Robert Koch chứng minh vi khuẩn bệnh than (1876) và vi khuẩn lao (1882) là nguyên nhân gây bệnh, thuyết mầm bệnh mới được xác lập. Khoảng cách gần hai trăm năm ấy cho thấy: thấy một thứ chưa đủ, còn phải hiểu nó làm gì.
Leeuwenhoek mất năm 1723, thọ 90 tuổi, vẫn tiếp tục gửi thư cho tới những tuần cuối đời. Ông thường được gọi là "cha đẻ của vi sinh vật học", dù ông chưa bao giờ dùng tên ấy và không tự coi mình là nhà khoa học. Ông viết rằng mình làm việc vì niềm khao khát hiểu biết.
Một chi tiết thú vị: Leeuwenhoek và Vermeer
Khi Vermeer mất năm 1675 trong cảnh nợ nần, Leeuwenhoek được thành phố chỉ định làm người quản lý tài sản của gia đình hoạ sĩ. Điều đó cho thấy họ cùng sống trong một cộng đồng nhỏ. Có giả thuyết cho rằng Leeuwenhoek là người mẫu trong hai bức tranh Nhà thiên văn và Nhà địa lý của Vermeer, hoặc từng giúp Vermeer về quang học. Đây chỉ là suy đoán, chưa có tài liệu xác nhận, nên chỉ nên kể như một câu chuyện đẹp.
Góc nhìn hôm nay: xem kính thật và tự soi một giọt nước
Muốn thấy tận mắt, Bảo tàng Rijksmuseum Boerhaave ở Leiden (Hà Lan) — bảo tàng lịch sử khoa học quốc gia — lưu giữ một số kính hiển vi của Leeuwenhoek. Ở Delft, mộ ông nằm trong Nhà thờ Cũ (Oude Kerk). Trang của Hội Hoàng gia London có thể tra các lá thư đã in trong Philosophical Transactions.
Bạn cũng có thể lặp lại thí nghiệm năm 1676 tại nhà với một kính hiển vi đơn giản: ngâm vài hạt tiêu đập dập (hoặc vài cọng cỏ khô) trong nước mưa vài ngày, rồi nhỏ một giọt lên lam kính, soi ở độ phóng đại 100–400 lần. Bạn sẽ thấy những sinh vật đơn bào bơi qua bơi lại — đúng thứ Leeuwenhoek đã thấy hơn ba trăm năm trước. Rửa tay sạch sau khi làm, và đừng cho trẻ uống thử nước ngâm.
Sách nên đọc: Những người săn vi trùng (Microbe Hunters) của Paul de Kruif, xuất bản 1926, mở đầu bằng chương về Leeuwenhoek — văn phong kể chuyện sinh động, dù một số chi tiết đã được giới sử học xem lại.
Câu hỏi thường gặp
Ai là người đầu tiên nhìn thấy vi khuẩn?
Antonie van Leeuwenhoek, một thương nhân người Hà Lan ở Delft, là người đầu tiên quan sát và mô tả vi khuẩn. Ông mô tả vi sinh vật trong nước năm 1676 và vẽ vi khuẩn từ cao răng của chính mình năm 1683. Ông dùng kính hiển vi một thấu kính tự chế, phóng đại khoảng 270 lần.
Leeuwenhoek gọi vi khuẩn là gì?
Ông gọi chúng là "diertgens" trong tiếng Hà Lan, khi dịch sang tiếng Anh thành "animalcules", nghĩa là những con vật nhỏ. Thời đó chưa có khái niệm vi khuẩn hay vi sinh vật. Các thuật ngữ khoa học ngày nay ra đời muộn hơn nhiều.
Leeuwenhoek và Robert Hooke khác nhau thế nào?
Robert Hooke dùng kính hiển vi nhiều thấu kính, xuất bản Micrographia năm 1665 và đặt ra chữ "cell" (tế bào) khi quan sát miếng bần. Leeuwenhoek dùng kính một thấu kính phóng đại mạnh hơn, là người đầu tiên thấy vi khuẩn và nguyên sinh vật. Hooke chính là người được giao kiểm chứng và đã xác nhận quan sát của Leeuwenhoek năm 1677.
Leeuwenhoek có phải nhà khoa học không?
Ông không học đại học, không biết tiếng Latin và làm nghề buôn vải, giữ chức việc trong hội đồng thành phố. Nhưng phương pháp của ông rất khoa học: quan sát cẩn thận, ghi chép chi tiết, đo đạc và mời người làm chứng. Năm 1680 ông được bầu làm thành viên Hội Hoàng gia London.
Kính hiển vi của Leeuwenhoek còn không?
Còn khoảng một chục chiếc được xác định là của ông, lưu giữ ở các bảo tàng, trong đó có Bảo tàng Rijksmuseum Boerhaave ở Leiden, Hà Lan. Ông đã làm hàng trăm chiếc trong đời, phần lớn đã thất lạc sau khi ông mất.
