這本書講述的是關(guān)于人類打開微觀世界大門,探索納米世界,并最終將視野和觸角延伸進(jìn)原子世界的千年歷程。故事從人類最先認(rèn)識(shí)光的傳播開始,歷經(jīng)光的反射與折射現(xiàn)象、圖像放大作用的發(fā)現(xiàn)、改善視力的眼鏡的問世;光學(xué)顯微鏡的開發(fā)與完善、光的波動(dòng)研究、打破經(jīng)典顯微分辨率極限;電子顯微鏡的誕生、爭(zhēng)論、貢獻(xiàn),電子顯微術(shù)和門派的發(fā)展;一直講到既可觀察原子又可移動(dòng)原子,還能制作原子小人視頻的掃描隧道顯微鏡家族的問世。伴隨著顯微鏡發(fā)展歷史時(shí)間線的是各個(gè)時(shí)代物理大師們的奮斗經(jīng)歷與傳奇,體現(xiàn)了人類對(duì)不可知的微觀乃至原子世界的不懈探索精神。在以顯微手段拓展歷史為主線的同時(shí),本書兼對(duì)物理原理、應(yīng)用范圍及其他相關(guān)的主要發(fā)明創(chuàng)造也作了簡(jiǎn)單介紹,力圖使讀者對(duì)顯微科學(xué)的歷史原貌和發(fā)展時(shí)間脈絡(luò)了然于胸,并對(duì)相關(guān)的科學(xué)或技術(shù)概念有概括的了解,最終目的是向讀者展現(xiàn)人類在“眼見為實(shí)”的信條下,對(duì)顯微術(shù)終極目標(biāo)不懈追求的歷史足跡和所取得的輝煌成功。
《顯微傳》給你講講人類打開微觀世界的大門的精彩故事。
距離 2005年出版《清晰的納米世界 —顯微鏡終極目標(biāo)的千年追求》一書已經(jīng) 10年了。承蒙讀者抬愛,評(píng)論還算可以。很多學(xué)校的老師都將那本書指定為必讀參考書,也經(jīng)常有不認(rèn)識(shí)的讀者在各種場(chǎng)合突然趨近打招呼或者索要存書,這才知道那本書挺熱門但卻早已脫銷了。屢次向出版社要求再版無果,以致每逢有人求書,必面現(xiàn)赧顏一個(gè)勁兒地道歉。好在責(zé)任編輯宋成斌老師一直對(duì)該書十分夸贊,近年來不斷相邀,力勸將此書內(nèi)容擴(kuò)充后重新出版。宋老師的盛情難卻,也怕違了讀者們的企盼,所以回爐加工,著重增添了一些以前未涉及或未詳談的內(nèi)容以及近年的新發(fā)展,希望能用更豐富的內(nèi)容以饗讀者。
這本書肯定好看,閱讀的趣味性和包羅萬象的內(nèi)容保證其遠(yuǎn)勝教科書。正因?yàn)樗⒉皇墙炭茣,所以只在關(guān)鍵的技術(shù)領(lǐng)域簡(jiǎn)單介紹了基本原理。讀者對(duì)技術(shù)和原理方面感興趣的話,還請(qǐng)參考相關(guān)的正式教科書或者文獻(xiàn)資料。這本書也不
是關(guān)于科研新進(jìn)展的總結(jié),而只專注于溯本求源,重點(diǎn)是對(duì)技術(shù)或發(fā)明源頭以及初始貢獻(xiàn)者的考察。寫此書的主要目的是串歷史,講故事,說名人,做科普。由遠(yuǎn)古的光線反射鏡,到 16世紀(jì)的眼鏡、 17—19世紀(jì)的光學(xué)顯微鏡,再到 20世紀(jì)的電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡和原子探針顯微鏡。一鏡接一鏡,一鏡更比一鏡妙,更難得的是鏡鏡出故事,代代有能人。遂發(fā)愿著書,暢論古今,美其名曰《顯微傳》。有詩為贊:
上下千年貫通,縱橫南北西東。
誰將秋毫立現(xiàn),還看顯微英雄。
謹(jǐn)以此書獻(xiàn)給將我送進(jìn)電子顯微學(xué)之門的外公錢臨照先生。外公與我閑話科學(xué)的情景至今歷歷在目,那一口帶有無錫鄉(xiāng)音的普通話音猶在耳。更猶記 1990年出國前夕,外公送給我一本他珍藏的赫什( Peter Hirsch)等人寫的原版《薄晶體電子顯微學(xué)》,那時(shí)候這本黃封面的原版書國內(nèi)根本無處可買,上面還有外公他老人家的簽名,殷殷叮囑要我一生多讀書。此書至今還在手邊,此話也從不敢稍忘,所有這些都將是我永遠(yuǎn)的懷念。也以此書的寫作和出版紀(jì)念引領(lǐng)我在電子顯微領(lǐng)域探索的最敬愛的恩師郭可信先生。還記得 2005年《清晰的納米世界》出版時(shí),郭先生一如既往地給予學(xué)生最大的支持,親自提筆作序。十年后的今天,本書即將完成,惜已無緣再聆聽恩師教誨,惟愿以此書表達(dá)對(duì)恩師與師恩永遠(yuǎn)的紀(jì)念。
作者 2015年夏
1986年畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系。1986年起在中科院沈陽金屬研究所和北京電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室?guī)煆墓尚畔壬鷮W(xué)習(xí)電子顯微學(xué)并進(jìn)行高溫超導(dǎo)材料的結(jié)構(gòu)研究,1989年在金屬研究所獲碩士學(xué)位。1990年赴德國Jülich研究中心工作,1992年轉(zhuǎn)赴比利時(shí)Antwerp大學(xué)物理系師從Gustaaf Van Tendeloo教授,1994年獲博士學(xué)位。1995年至1998年先后在美國三個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室工作,之后8年任職美國伯克利國家實(shí)驗(yàn)室研究員。從事的研究工作包括超導(dǎo)材料、高溫結(jié)構(gòu)材料、納米材料及復(fù)合材料的電子顯微學(xué)結(jié)構(gòu)研究。自2006年起受聘擔(dān)任一家高新技術(shù)公司電子顯微鏡資深產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)理及全球透射電鏡產(chǎn)品經(jīng)理。共發(fā)表學(xué)術(shù)論文過百篇,編著英文學(xué)術(shù)專著三部,中文專著兩本。
1 往事越千年---人類視覺的延伸 / 1
2 風(fēng)景這邊獨(dú)好---突破微米極限的光學(xué)顯微鏡 / 15
3 不到長(zhǎng)城非好漢---突破納米極限的電子顯微鏡 / 97
4 今朝更好看---百花齊放的商業(yè)電鏡時(shí)代 / 137
5 敢教日月?lián)Q新天---透射電子顯微鏡的設(shè)計(jì)及工作原理 / 171
6 俏也不爭(zhēng)春---掃描電鏡小兄弟 / 207
7 欲與天公試比高---高分辨電子顯微術(shù)的發(fā)展之路 / 225
8 今日長(zhǎng)纓在手---屢立奇功的電子顯微鏡 / 297
9無限風(fēng)光在險(xiǎn)峰---可移動(dòng)原子的掃描隧道顯微鏡 / 337
結(jié)語 / 381
后記 / 383
致謝 / 386
參考文獻(xiàn) / 387
作者簡(jiǎn)介 / 396
譯名索引 / 397
編后記 / 403