机器之心报道

手机的拍摄能力，是目前很多厂商打造差异化竞争力的重要方向。最近，一些以拍摄超远距离景物、清晰夜景能力见长的手机获得了人们的青睐。2021年的旗舰手机中，又出现了OPPOFindX3这样带「显微镜」的异类，其主摄像头模组里面有一个镜头可以最多放大60倍，拍摄出日常事物中你以前从来无法想象的细节。


对于充满好奇心的人们来说，拿手机当显微镜显然是一个好主意，毕竟免去了花钱购入专业设备的麻烦。但爱折腾的我甚至不希望为此买一款新手机，自己搭建一个可不可以？

还真的不是问题，最近来自德国明斯特大学、哥廷根大学的研究者们探索出了一条用乐高积木搭建显微镜的方法，只需另找一个iPhone5级别的手机主摄像头就可以实现。

经过测算，「手搓」一台乐高显微镜花费的成本只需要102欧元（约800元人民币），如果你不是淘宝买，而是直接拆旧手机上的摄像头还会更便宜。


这几个研究者们把自己的方法公开在GitHub上，几天就获得了上百个点赞，还煞有介事地拿这件事写了一篇论文。


这样的材料和技术需求，看起来可比当初那位自造扫描隧道显微镜看原子的老哥简单很多了，你也不需要有博士学位跟高超的手艺才能hold住。

根据使用镜头的情况，乐高显微镜的放大倍数不尽相同。但首先，微米尺度的微观成像显然不是问题：


卤虫。


洋葱表皮细胞。

而且，作者们还强调了一点意义：显微镜是众多科学领域的必要工具，但由于成本等因素，显微镜的使用在教学课堂上是受限的。这项小发明或许可以让人们更多地去接触科学探索。

搭建说明

在动手之前，首先梳理一下需要的零件清单：


成本的大头是散装乐高零件，预算在80欧元左右，此外还需要一个iPhone5替代镜头、丙烯透镜、玻璃透镜、载玻片等。总价算下来100欧元左右，也就是不到800元人民币。

由于乐高不提供光学元件，所以需要提前购买一些镜头零件，当前配置中使用了3种类型的附加镜头：

目镜：使用两个简单的丙烯酸镜（直径34.5mm，f=106mm）作为目镜，并用胶带粘在一起；

低倍率物镜：使用直径18mm、焦距26.5mm的简单玻璃透镜，在这里也可以使用其他任何镜头，不过为了能够按照说明中的计划安装，请注意尺寸。

高倍率物镜：此处使用了iPhone5塑料镜头模块，基本上可以2到4欧元的价格买到。塑料镜头的缺点是，处理不当会迅速导致划痕，操作镜头时需要小心，因为镜头表面的划痕会干扰图像质量。

和其他乐高积木一样，你可以按照说明书来逐步搭建。作者使用LDraw软件创建了说明书，如果你想要更改设计，也可以在项目地址中下载CAD文件进行再创作。

（图注）乐高显微镜整体设计图。（c）是从下方照亮样本的LED，（d）是通过移动物镜调整显微镜焦距的螺纹系统；（e）是两个物镜，包括一个焦距为3.85mm的替换智能手机镜头(左)和一个焦距为26.5mm的玻璃镜头(右);（f）由两个丙烯镜头组成;（g）是改装后的目镜，此处智能手机可以用作照相机。

说明书PDF版：

在对于显微镜的讨论中，有人赞叹于作者的创意，也有人指出其他科学家们使用乐高积木搭建出的各种科学仪器，包括光谱仪、地震仪、天平，甚至欧洲核子研究中心CERN的强子探测器。

我借自己十岁儿子的乐高积木做强子探测器，它甚至可以经受高强度的放射性。它真的不是玩具。

下一次想要研制什么科学仪器的时候，你可以先问问自己：能不能用乐高积木来做？

参考内容：