植物學可以說是發端較早的一門學科，但直到顯微鏡的出現，才讓這門學科發展的更加快速。筆者發現網絡上關於顯微鏡的發展歷史梳理較少，關於顯微鏡促進植物學發展的內容更是零碎不成系統，故利用筆者自己撰寫的報告，成此文章。
在文中，筆者將分3個時段，分別梳理顯微鏡發展歷史和當時的植物學成果，最後給出相關評價。
14——18世紀
14世紀時，眼鏡作為最早的一批光學儀器，在意大利誕生。大約在1590年時，荷蘭眼鏡匠詹森父子研發出第一臺真正意義上的顯微鏡，後經伽利略改良有了更好的放大效果。15世紀時，羅伯特·虎克與安東·列文虎克開始用鏡頭顯微鏡觀察植物切片，而在18世紀時，由於技術的改進，人們在製造顯微鏡的時候會用兩種不同類型的鏡片進行製作，從而減小了色差，讓顯微鏡的應用更加普及。
植物學屬於現代科學中發端很早的一門學科，自古希臘的西奧弗拉斯圖之後,西方的植物學一直進展緩慢。直到十六世紀末意大利的切薩耳皮諾(Andrea Cesalpino,1519—1603)和十七世紀初德國的榮格(Joachim Jung,1587—1657)才又開始對植物作真正的科學研究。這兩位科學家主要是根據植物的外在形態進行分類意義上的研究，由於條件限制，兩位科學家雖然注意到了植物的內在結構，但他們並未觀察過相關的結構，而僅僅是“臆想式”地進行猜測。
林奈油畫像
大約在18世紀時，林奈（Carl von Linné，1707—1778）提出了雙名法，並首先提出以“界、門、綱、目、屬、種”的物種分類法，但他並未提出“科”的概念。值得注意的是，林奈的分類法很大程度上是基於前人和他本人的植物學研究成型的，但林奈的研究大多是宏觀層面的。
真正的對植物內部微觀結構有所研究的還是虎克與列文虎克。虎克是第一個觀察到細胞並對其命名的人，但他實際上觀察到的是細胞壁。列文虎克的觀察則更多一些：自17世紀70年代初到18世紀20年代初的近半個世紀裡，列文虎克用顯微鏡觀察了很多植物材料。但列文虎克的通訊（相當於現在的論文）則大多是零碎和不完整的，也並沒有注重于歸納對植物形態結構的一般性認識。但此時學界對於植物的認識已經開始從個體邁入細胞水平，這可以說是一大進步。
列文虎克用白蠟樹一年生枝條製作的切片
19世紀——20世紀初期
這個時間段內，光學顯微鏡的發展可以說是突飛猛進，這要歸功於18世紀時牛頓及後來的物理學家們光學方面的成就。喬瑟夫·傑克遜·李斯特通過將透鏡組合減小像差的方式，解決了光打在不同的鏡片部位上，會出現不規則彎曲的問題，使得顯微鏡的精確度得到提高。恩斯特·阿貝在1870年左右改良了顯微鏡，使得光學顯微鏡的透光量增加，視野因此變得更加明亮。再後來阿貝總結出了阿貝正弦定律，在該定律的基礎上，紫外顯微鏡、熒光顯微鏡等分辨率更高的顯微鏡得以問世。後人在此基礎上又研發出了相位差顯微鏡，該顯微鏡可用以觀察無色透明的生物材料。在19世紀80年代時，出現製片染色技術，這解決了觀察無色透明生物材料的難點，使得一系列生物學成果競相迸發。
阿貝正弦條件的示意圖
在光學顯微鏡技術突飛猛進的這個時代，雖然人們的關注重點在動物細胞和細菌上，但植物學方面的成就也碩果累累。1833年，就出現了有人在觀察紫羅蘭後對細胞核的精確描述；1838年，施萊登與施旺基於前人研究，共同提出了細胞學說，該學說總結了植物細胞與動物細胞的共同特點，由此也可反向推知相關的動植物細胞器觀察已經相當成熟了。
施萊登與施旺。左為施萊登，右為施旺。
20世紀——至今
自電子顯微鏡於從1906年被髮明之後，該領域便在不斷髮展。由於資本的推動，電子顯微鏡的精確度一直在不斷提高。電子顯微鏡可分為透射式電鏡、掃描式電鏡和發射式電鏡等。透射式電子顯微鏡常用於觀察需要光學顯微鏡無法看清的物體，如處於亞顯微水平的細胞結構等；掃描式電子顯微鏡主要用於觀察固體的表面，也可參與構成電子微探針以分析物質組分；發射式電子顯微鏡用於研究表面可發射電子的物體。
發射式電子顯微鏡
電子顯微鏡的出現引發了一場生物學的革命，這其中也包括植物學。葉綠體和線粒體的雙層膜結構、核膜的發現等都是此時的研究成果，著名的卡爾文循環也是此時產生的。可以說，在此之後幾乎所有的植物學研究，都與電子顯微鏡的產生和發展有著千絲萬縷的關係。電子顯微鏡得以把人們對於植物的認識從細胞層面推進至亞顯微結構甚至更加細微的層面，使得人們對於植物細胞的認識和理解更加深入和透徹。
卡爾文循環示意圖
小結
古人言：工欲善其事，必先利其器，科學研究也從來如此。縱觀歷史，可知是理論研究推動技術的發展，技術發展推動生產力的提高，生產力提高推動經濟提振，經濟提振推動需求的產生，需求產生推動研究的需要，環環相扣，並且循環速度越來越快。猶記得一位教授的教誨：選課題的時候，要選擇有經濟價值的，不然就是在浪費經費。經濟價值或許不是衡量課題好壞的唯一標準，但至少我們不能違背上述科技的循環圈。
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