Antoni(e) ou Antoine van Leeuwenhoek (prononcé « ˈleɪvənhʊk »), né le à Delft (Provinces-Unies) et mort le dans la même ville, est un savant néerlandais connu pour ses améliorations du microscope et ses premières observations en biologie cellulaire et en microbiologie. Il prolonge de facto l'œuvre de Jan Swammerdam, son voisin d'Amsterdam.
Leeuwenhoek fait fabriquer des lentilles de microscope d’une qualité et d’une puissance inconnues ailleurs dans le monde scientifique de son époque. Dès 1674, il en tire de nombreuses observations qui en font le découvreur des protozoaires et des spermatozoïdes, très en avance sur son temps. Il affirme aussi l'existence des bactéries.
Leeuwenhoek en fait part à la Royal Society de Londres, mais ses lettres écrites en néerlandais — il ne maîtrise ni l’anglais ni le latin — en freinent la diffusion. De plus, gardant secrète sa technique de fabrication de lentilles, ses observations ne peuvent être reproduites par ses confrères anglais. Il leur faudra plus de trois ans et plus de quatre tentatives pour que la réalité de sa découverte des protozoaires — la plus accessible aux autres microscopes de l'époque — soit reconnue, amenant leur confiance sur la fiabilité de ses autres observations et son élection en 1680 comme membre de la Royal Society de Londres et en 1699 comme membre de l’Académie des sciences de Paris.
Biographie Antoine van LeeuwenhoekHall (1989) : 252. est baptisé à l’église réformée protestanteRooseboom (1950) : 79.. Son père, fabricant de paniers, meurt lorsqu’il est encore très jeune, et sa mère se remarie en 1640. En 1648, il devient apprenti chez un drapier d’Amsterdam. Après son apprentissage, il occupe les fonctions de comptable et de caissier chez son maître. En 1654, il retourne à Delft : il s’y marie et ouvre une boutique de drapier et de mercerie, mais on connaît fort peu ses activités commerciales.
Cinq ans après la mort de sa première femme, il se remarie en 1671. Sa seconde femme décède en 1694, laissant Leeuwenhoek s’occuper seul de son dernier enfant, sa fille Maria, seule survivante de ses cinq enfants.
En 1660, il obtient la fonction de chambellan auprès des juges de Delft. En 1669, il devient « géomètre ». En 1679, Leeuwenhoek devient « jaugeur de vin » et, enfin, à partir de 1677, il occupe également la fonction de directeur général du district de DelftRooseboom (1950) : 80.. Ces différents postes indiquent la position prospère de Leeuwenhoek dans la ville. Il semble qu’il se sépare de son commerce de draperie peu après 1660, car sa correspondance n’en fait nulle mentionRooseboom (1950) : 82.. Ses emplois municipaux lui laissent, semble-t-il, un temps considérable pour la microscopie : la fabrication de ses microscopes qui grossissent jusqu'à s'inspire probablement des compte-fils, sorte de loupes rudimentaires utilisées pour analyser la texture des étoffes mais qui ne grossissent que de 6 à . Une anecdote veut que, apiculteur amateur, l'idée lui en soit venue après avoir placé l'œil derrière une goutte de miel enfermée dans un trou de plaque de cire..
Ses finances sont bonnes d’autant qu’il hérite d'une maison de la famille de sa première femme. En 1666, il achète un jardin à l’extérieur de la ville et en 1681, il possède un cheval. Une indication de sa fortune est donnée par l’héritage que laisse sa fille, Maria, à sa mort, en 1745 et qui représente , une somme considérable pour l’époque. Pourtant, certains auteurs notent que Leeuwenhoek « occupa un emploi municipal modeste jusqu’à sa mort »Par exemple Hamraoui (1999) : 970..
Constantijn Huygens (1596-1687) écrit : « Vous voyez comme ce bon Leeuwenhoeck ne se lasse pas de fouiller partout où sa microscopie peut arriver, si beaucoup d’autres plus savants voulaient prendre la même peine, la découverte des belles choses irait bientôt plus loin »Lettre du , tirée des Œuvres complètes de Christiaan Huygens, VIII : 159. Gallica. Si ces observations suscitent l’émerveillement des scientifiques de son temps, on lui reproche plus tard son manque de connaissances scientifiques qu’accentue le fait qu’il ne connaît aucune langue étrangère. Cette absence de connaissance lui permet de réaliser ses observations d’un œil neuf, sans les préjugés des anatomistes de son époqueRooseboom (1950) : 83.. Il laisse une œuvre immense uniquement constituée de lettres, environ 300, toutes rédigées en néerlandais, et la plupart envoyée à la Royal SocietyBoutibonnes (1999) : 58-59.. Il écrit, dans une lettre à Henry Oldenburg datée du , qu’il espère recevoir de ses correspondants des objections à ses observations, et qu’il s’engage à corriger ses erreursRuestow (1983) : 187.. Il répond d’ailleurs aux premières marques de scepticisme marquant la parution de ses observations par une évidente confiance en lui-même. Ses observations seront suffisamment fameuses pour lui attirer de nombreux visiteurs de marque comme la reine Marie II d'Angleterre, Pierre le Grand, Frédéric de PrussePorter (1976) : 263.Parker (1965) : 443., mais aussi des philosophes et des savants, des médecins et des hommes d’église, etc. Leeuwenhoek réalise devant eux de nombreuses démonstrations. Il fait observer à Pierre le Grand la circulation sanguine dans la queue d’une anguille.
Il est inhumé dans la vieille église (Oude Kerk) de Delft.
Ses observations microscopiques vignette|gauche|Réplique du microscope de Van Leeuwenhoek : la lentille biconvexe insérée entre deux plaques métalliques se comporte comme une loupe puissante à courte distance focale permettant d'observer les échantillons sur un stylet porte-objet que l'on peut déplacer vers le haut ou le bas à l'aide d'une vis à crémaillère..
Leeuwenhoek, étant drapier, utilise le microscope comme un outil pour vérifier la pureté des étoffes, ignorant alors tout des choses scientifiquesDr Philippe Gorny, « L'infiniment petit… et Leeuwenhoek créa le microscope », Paris Match, semaine du 16 au , .. C’est le médecin et anatomiste néerlandais Reinier de Graaf (1641-1673) qui présente ses premières observations à la Royal Society en 1673 : Leeuwenhoek décrit la structure de moisissure et de l’aiguillon de l’abeillePorter (1976) : 261.. Commence alors un intense échange de lettres entre Leeuwenhoek et les membres de la société savante londonienne, échange qui se poursuivra jusqu’à la mort de Leeuwenhoek en 1723Voir notamment Palm (1989).. La Royal Society l’admet en son sein en 1680 et l’Académie des sciences de Paris l’admet comme membre correspondant en 1699.
Leeuwenhoek fait ses observations sur des microscopes simples qu’il fabrique lui-même. À sa mort, il lègue à la Royal Society vingt-six microscopes. Ceux-ci ne furent jamais utilisés et, un siècle plus tard, étaient déjà perdusPorter (1976) : 264.. Deux ans après la mort de sa fille, Maria, un lot de plus de 350 de ses microscopes, ainsi que , est vendu le . étaient complets, souvent avec le dernier objet observé encore en place. Deux de ces instruments comportaient deux lentilles et un seul en possédait trois.
Les meilleurs de ses appareils peuvent agrandir Wiesmann et al. (2006) : 7.. Il ne laisse aucune indication sur sa fabrication des lentilles, et il faudra attendre plusieurs décennies pour disposer à nouveau d’appareils aussi puissantsWiesmann et al. (2006) : 8-9.. Des études ont néanmoins montré qu'il avait fait de profondes recherches et utilisé à la fois le polissage, le soufflage de verre et, au moins sur une lentille d'un de ses microscopes encore existants la technique de la goutte de verre fondue.
Une récente étude réalisée sur deux exemplaires originaux soumis à une tomographie à neutrons et publiée le dans Science Advances, confirme pour le plus puissant de deux modèles, certaines caractéristiques comme le grossissement de 266 fois et la présence d'une bille de verre de 1,3 mm. Cette dernière aurait bien été réalisée par la méthode énoncée par Robert Hooke en 1678 mais optimisée par Leeuwenhoek lui-même.
On ignore comment et avec quelle intensité il éclairait les objets observés. Le plus puissant de ses instruments conservés aujourd’hui a un taux d’agrandissement de et un pouvoir de résolution de Porter (1976) : 262.. S’il lui est arrivé de donner plusieurs de ses microscopes à ses proches, il n’en a jamais vendu un seul. On estime à seulement une dizaine les microscopes qu’il a fabriqués aujourd’hui conservés.
La découverte des protozoaires On ignore quand il commence à observer des bactéries et d’autres micro-organismes. Dans une lettre datée du Boutibonnes (1999) : 59., il évoque pour la première fois des formes de vie minuscules qu’il a observées dans les eaux d’un lac à proximité de Delft. Après avoir signalé à nouveau ces créatures dans deux lettres du et du , c’est dans une longue lettre de dix-sept feuillets, datée du , qu’il décrit ce que nous nommons aujourd’hui des protozoaires, surtout des ciliés auxquels se mêlent des algues (Euglena et Volvox)Finlay et Esteban (2001) : 125..
Il décrit de nombreux organismes dont la détermination est plus ou moins possible aujourd’hui : Vorticella campanula, Oicomonas termo, Oxytricha sp., Stylonychia sp., Enchelys, Vaginicola, Coleps. Mais ces observations sont reçues avec scepticisme par les scientifiques de l’époque, aussi Leeuwenhoek joint-il à une autre lettre () le témoignage de huit personnes, pasteurs, juriste, médecin, archerBoutibonnes (1999) : 62. affirmant avoir vu de nombreux et variés êtres vivants. Il reçoit également le soutien de Robert Hooke (1635-1703), qui, dans sa Micrographia, donne la première description publiée d'un micro-organisme, et qui, à la séance du de la Royal Society, montre les réalités des observations de Leeuwenhoek. Le traducteur des lettres qui paraissent dans les Philosophical Transactions, la publication de la Royal Society, les nomme animalculaBoutibonnes (1999) : 64..
Leeuwenhoek avait joint à une lettre du adressée au secrétaire de la Royal Society, Henry Oldenburg (v. 1618-1677), des échantillons des organismes qu’il avait observés. En 1981, Brian J. Ford, spécialiste de la microscopie, redécouvrit ces spécimens originaux dans les collections de la Royal Society ; cela permit de comprendre certaines de ses techniques d'observation.
La découverte des spermatozoïdes C’est en 1677 qu’il mentionne pour la première fois, dans une lettre adressée à la Royal Society, des animalcules très nombreux dans du spermeHamraoui (1999) : 970..
Leeuwenhoek a tout à fait conscience que ses observations qui montrent que la semence contenue dans les testicules est à l’origine de la reproduction des mammifères va heurter le paradigme de son époque. Car ses observations vont à l’encontre des thèses développées par de grands savants de l’époque comme William Harvey (1578-1657) ou Reinier de Graaf (1641-1673).
Leeuwenhoek et la génération spontanée On retient souvent le nom du savant néerlandais comme l’un de ceux qui s’opposent, au , à la théorie de la génération spontanée. Outre Francesco Redi (1626-1697), un autre Néerlandais, Jan Swammerdam (1637-1680), avait fait de nombreuses observations sur les insectes et sur leur reproduction.
Leeuwenhoek ne semble pas avoir été opposé à la théorie de la génération spontanée au début de ses observations. Ainsi, au milieu des années 1670, il dissèque des poux, et observe des petits poux dans les œufs se trouvant dans le corps des femellesRuestow (1984) : 231.. Il fait des expériences similaires sur les puces et leurs œufs (qu’il conserve jusqu’à maturité), mais n’arrive pas à reconnaître dans les larves les puces, et ce malgré les observations de Swammerdam publiées quelques années plus tôtJan Swammerdam (1669), Historia insectorum generalis, ofte algemeene Verhandeling van de bloedeloose Dierkens (Utrecht) : 74. Cité par Ruestow (1984) : 231.. Il reviendra quelques années plus tard sur ces animaux.