公民科学显微镜（Foldscope）

01概述与价值链#

标记 EC：未编目 | OECD：genomics-bioinformatics, cross-cutting | 监管机构：未编目

公民科学显微镜涵盖超低成本、易于获取的显微镜硬件，旨在让原本完全无法接触显微技术的学生、公民科学家和野外研究人员能够进行生物学与材料观察。Foldscope最初的折纸式纸质显微镜——仅用几美元的部件组装而成——奠定了这一类别的基础，本文将该概念扩展至此后出现的、已确认的竞争性硬件方案。2026年8月18日的一轮筛查发现了一家拥有独特3D打印硬件设计的真实第二供应商，而"Pocket Microscope Discover Bio"这一候选企业则被证实为虚假确认——其所有来源实际上都在描述Foldscope本身，而非一家独立公司。2026年8月19日的进一步筛查发现了第三家供应商，采用智能手机夹式镜头方案，通过经销商评价及其自身产品页面得到确认。

公民科学显微镜的关键方向：

1. 超低成本纸质/纸板显微镜设计（Ultra-low-cost paper/cardboard microscope design）： Foldscope采用折纸风格、可自行折叠组装的显微镜，由几美元的光学与纸质部件构成。
2. 开源3D打印显微镜硬件（Open-source 3D-printed microscope hardware）： OpenFlexure完全开源、可3D打印的显微镜设计，支撑着活跃的学术与社区开发生态。
3. 智能手机夹式镜头显微技术（Smartphone clip-on lens microscopy）： Smart Micro Optics的方案，通过可拆卸镜头配件将任意智能手机摄像头转变为可用的显微镜。
4. 野外与课堂生物学观察的可及性（Field and classroom biological observation access）： 三种方案的共同目标——消除成本与复杂性，作为教育与公民科学领域动手显微观察的障碍。

行业价值链#

[低成本光学部件采购] ──> [硬件设计/组装] ──> [向学校/公民科学家分发] ──> [野外/课堂使用]
                                              │
                                        （社区协议/课程开发）
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                                              ▼
[公民科学数据贡献] <─── [观察/记录] <───────┘

价值链层级#

行业的跨领域技术：

• 超低成本光学工程： 从总成本仅几美元的部件中实现可用放大倍率与分辨率的设计学科。
• 开源硬件文档： 发布完整的设计文件与组装说明，使硬件可在本地被复制、修改和制造。
• 智能手机摄像头作为探测器的集成： 设计一款配件，将现有智能手机摄像头传感器转变为显微镜的成像部件，从而无需专用传感器。

02美国#

美国拥有一家确认的供应商，代表了该类别的奠基性硬件方案。

超低成本纸质显微镜设计#

• Foldscope： 最初的超低成本、可自行折叠组装的纸质显微镜，分布广泛，被确认为该类别的奠基性产品。

03中国#

未在实地筛查中发现拥有已确认的公民科学显微镜产品的中国供应商。

无确认的专业供应商#

• 市场背景： 本文未发现拥有专用超低成本公民科学显微镜产品相关确认证据的中国公司。
• 重新开放条件： 若未来筛查中出现销售确认公民科学显微镜的中国供应商，本节应予以修订并将该公司加入表格。

04欧盟#

欧盟拥有两家确认供应商，分别代表英国与意大利的硬件方案。

开源3D打印硬件、智能手机夹式镜头显微技术#

• OpenFlexure（英国）： 通过一个活跃的开源项目得到确认，该项目持续进行社区开发并发表学术论文至2026年，提供了与Foldscope折纸方案截然不同的完全3D打印硬件设计。
• Smart Micro Optics（意大利）： 通过其自有域名及经销商评价，就其DIPLE与Blips智能手机夹式显微镜镜头产品得到确认，这是一种既不同于折纸方案也不同于3D打印设计的方案。

05领先企业与研究机构#

06技术栈与创新#

该类别的核心能力是光学硬件设计成本的根本性降低，而非提升显微镜本身的性能。

1. 折纸式组装力学（Origami-fold assembly mechanics）：
   • Foldscope的纸质折叠组装方法消除了传统显微镜框架所需的精密制造公差，使该设计能够以近乎零的工装成本实现复制。
2. 开源3D打印光学支架（Open-source 3D-printable optical mounts）：
   • OpenFlexure完全公开的设计文件，使任何拥有3D打印机的用户都能在本地制造出可用的显微镜，将可及性扩展到单纯出货的实体产品所能达到的范围之外。
3. 智能手机传感器再利用（Smartphone-sensor repurposing）：
   • Smart Micro Optics的夹式镜头方案完全避免了构建专用图像传感器，而是设计光路以配合用户口袋中已有的摄像头工作。

07价值链与生产管线#

公民科学显微镜部署的工业管线#

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│ 1. 低成本光学部件采购          │ ───> │ 2. 硬件设计/组装              │
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│ 4. 社区协议/课程开发           │ <─── │ 3. 向学校/公民科学家分发       │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
              │
              ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 5. 观察/记录                  │ ───> │ 6. 公民科学数据贡献            │
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阶段1：低成本光学部件采购

采购将单件总成本控制在接近零所需的最低限度光学部件（镜头、框架材料）。

阶段2：硬件设计/组装

显微镜进行设计，对纸质折叠或3D打印方案而言，由终端用户或分销合作伙伴从已采购的部件进行组装。

阶段3：向学校/公民科学家分发

成品显微镜或自组装套件通过教育项目、直接销售或公民科学计划送达终端用户。

阶段4：社区协议/课程开发

教育者与研究人员开发能够有效利用这种易得显微镜的课程或公民科学观察协议。

阶段5：观察/记录

终端用户使用显微镜进行生物学或材料观察，并通常通过智能手机拍照进行记录。

阶段6：公民科学数据贡献

已记录的观察结果汇总为公民科学数据集，或为教育学习成果作出贡献。