列文虎克（1632—1723）和伽利略一样，都是探索新世界的先锋。只不过这次不是透过望远镜所见的庞大宇宙，而是肉眼所看不到的奇异世界。列文虎克的发现极为众多：他是第一位看见并描述单细胞动植物、细菌、血液细胞及精虫的人；他深受神秘的繁殖现象所吸引，因而追踪许多他所发现的微生物的生命周期，并研究植物的种子，以及像青蛙、狗和跳蚤等常见动物的生殖结构；列文虎克是第一位在显微世界里进行测量的人，他能精确估算出栖居在水滴里的生物的大小、体积以及数量；他同时也是第一个目睹血液随着心跳节奏在微血管中脉动的人。他在近50年的研究过程中，通过自己亲手制作的数百个显微镜不断观察，开启了全新的研究领域，而细胞、血液及动植物组织，只是其中一二。

对任何科学家而言，列文虎克的发现都可能促成可观的惊人成就。更令人惊讶的是，他仅是个业余人士，自学成才。他受的教育平平，只足以应付他在家乡荷兰台夫特贩售丝绸、纽扣、缎带的生意。但他后来又自学数学，使他得以兼差担任测量员及乡镇葡萄酒测量师。列文虎克的见识不算广，他似乎到过安特卫普，有一次还远行至英国。除了荷兰语之外，他从未学过其他语言，因此他根本不可能取得当时的任何科学文献，换作别人，早就失落了。不过基于列文虎克迫切想要了解自然的欲望、他制造的器具的品质、他锐利的眼光与观察，以及他对真理的追求，都在使他维持初衷。微生物学家都贝尔（Clifford Dobell）写道：“我对列文虎克怀有无限敬仰，他所听闻、所阐释的事情，如果我像他一样没有任何协助，我是绝不可能发现并找出问题的……无论对他或我，这些问题永远也不可能得到最终的解答。”

在列文虎克的早期生活中，并没有任何征兆透露他后来的成就。他来自于繁忙而整洁的台夫特，出身零售业家庭，排行第五。列文虎克五岁时父亲去世，三年后他母亲改嫁，并把他送去和他的舅舅（一位定居在附近城镇的警长）同住。16岁时，列文虎克被送到阿姆斯特丹，他在那里很快就精通了布料的生意。1654年，列文虎克回到台夫特，当时他21岁。他在当地做起生意，娶了芭芭拉?狄梅（Barbara de Mey），买了房子。芭芭拉在去世前的十几年间生了五个孩子，但其中只有玛莉亚一个逃过夭折的命运。就像伽利略的爱女玛莉亚?谢利斯特（Maria Celeste）一样，列文虎克的玛莉亚在父亲生前也同样对他全心奉献。他在1671年再婚，他的第二任妻子康妮丽死于1695年。要了解列文虎克所处的世界，可以从他同辈画家维梅尔（Jan Vermeer）的作品中略知一二。幸而在当时的荷兰，社会阶级并非成功的绊脚石。

当列文虎克造出第一个显微镜时，他已经将近40岁了。身为一个脚踏实地的人，他在获得稳固的经济基础之前，一直很克制自己对自然的热爱之情。显微镜并不是他发明的——早在他出生前就有这种仪器问世了。不过，当时的产品使用起来相当麻烦，解析度极低，影像又高度扭曲。凭着自学与独立的精神，列文虎克并不理会当时人们所用的双镜片复合式显微镜。他的仪器既简单又准确，就像他的人一样。他为每一具显微镜磨出一片焦距极短的小镜片，然后夹在两片中央穿孔的金属薄板中间；接着他将要研究的物体置于针尖上，然后再用螺丝把它调整到焦距内。

列文虎克对镜片的制作与选择精心入微，在他生前乃至死后多年，通过他的仪器观察的人，几无例外地一致赞美其物像之明亮清晰。在他仅存的少数仪器当中，倍率最大的能够放大270倍，能解析出大小仅1.4微米的物体特征。列文虎克从未对任何人展示过他最好的显微镜，但曾暗示说他有个秘密方法，使他制造出能够解析出微小物体的仪器。都贝尔怀疑列文虎克可能发现了如今通用的一种强大技术：暗视野照明（dark field illumination），这种技术能使物体在黑色背景中发亮。