显微镜是很多科学领域必不可少的工具，然而由于成本和脆弱性，其在课堂环境中的使用受到限制，在家庭中几乎没有。今天介绍一种乐高积木和低成本且容易获取的镜头制成的显微镜，其获得的放大倍数和分辨率足以观察微米大小的物体，能帮助探索各种生物物理原理。

　　这种显微镜是Timo Betz教授发明的，他是德国哥廷根大学的生物物理学家，名字常出现在广泛引用的研究论文中，例如《神经突分支收缩是由阈值相关的机械冲击引起的》和《外力控制有丝分裂纺锤体定位》。这次他用乐高来做显微镜，明显不是给自己用的，而是做给所有普通人的。

　　贝茨（Betz）的项目由哥廷根大学和明斯特大学的研究人员共同完成，其目的是用一些孩子的塑料积木和手机零件来制造高分辨率显微镜。在建造过程中，孩子们和成年人都可以增强他们对显微镜工作原理的理解。一项针对 9 至 13 岁学生的研究表明，在使用乐高显微镜后，他们对显微镜的理解显着增加。

　　据贝茨对媒体的介绍，如果你有零件，又擅长砌乐高，30 分钟内就可以完成。而如果你是新手，一个小时是合理的。有一些困难的部分，会涉及到需要调整焦点，在这种质量体系中，需要在头发直径的一小部分上移动镜头。乐高很难做到，不过蜗杆驱动器可以完成。但需要足够耐心来搭建。

　　不过贝茨认为，孩子们可以比成年人做得更好。“我儿子和我周末基本上坐在一起玩乐高”贝茨继续说：“我同意为学校的孩子们开一场讲座，介绍我在实验室的工作——生物物理学，重点是细胞力学。所以我问他，他认为对他这个年龄的孩子来说什么有趣。他告诉我，他很喜欢实验室里的显微镜，突然有了用乐高建造显微镜的想法。我的反应是这太难了，因为精确的动作和那些乐高代替不了的零件。但是他想出了一系列关于如何克服困难的好主意。”

　　这部显微镜不是用乐高积木制成的部分是光学元件，它用到了目前智能手机上使用的镜头，每个也就花费几美元。

　　贝茨说：“我拆了一个相机的模块拿到了镜头，然后我被惊讶到了。我能够看到固定细胞的细节，而以前我只能在实验室的高端显微镜下才能看到。而这个只是4欧元（4.70美元）的镜头。”

　　a是氯化钠晶体的图像。b是红洋葱细胞渗透的时间流逝图，可以看到细胞膜与细胞壁分离。c是卤虫在水中运动的时间流逝。d是2只水蚤在水中运动的时间流逝。

　　这种高质量的原因在于智能手机的镜头需要有一个平面模块，这就产生了相当高的数值光圈——在使用的镜头中约为 0.5——这反过来决定了分辨率。此外，镜头已经补偿了球面和色差，这正是贝茨他们所需要的。

　　贝茨没有把这个显微镜留作自用。而是在Github上提供了制造说明直接开源，有英语、德语、荷兰语和西班牙语。还有一篇描述这项工作的论文近也发表在《2021年生物物理学家》（the Biophysiist 2021）杂志上。