16世紀(jì)末，荷蘭眼鏡商亞斯·詹森和科學(xué)家漢斯·利珀希用兩個鏡頭制作了一個簡單的顯微鏡。雖然他們沒有使用顯微鏡進(jìn)行觀察和研究，但顯微鏡的誕生為科學(xué)家使用顯微鏡進(jìn)行科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的觀察手段。通過顯微鏡的媒介，人類打開了微世界的大門，發(fā)現(xiàn)了許多肉眼無法觀察到的微生物。與此同時，原子時代也宣布了。

       經(jīng)過幾個世紀(jì)的發(fā)展和演變，顯微鏡已經(jīng)從功能單一、制作粗糙的簡單顯微鏡演變?yōu)楣δ荦R全、制作精良、技術(shù)先進(jìn)的顯微鏡。目前，顯微鏡可分為偏光顯微鏡、光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡和數(shù)字顯微鏡四類。

       其中，偏光顯微鏡是一種研究透明和不透明各向異性材料的顯微鏡，廣泛應(yīng)用于科學(xué)和工程專業(yè)；光學(xué)顯微鏡由光學(xué)、照明和機(jī)械部件組成，光學(xué)部分是其核心；電子顯微鏡的放大功能和分辨率高于光學(xué)顯微鏡；數(shù)字顯微鏡可以通過數(shù)字模型轉(zhuǎn)換實現(xiàn)視頻成像，主要用于教學(xué)。

       上述四類顯微鏡雖然結(jié)構(gòu)各異，應(yīng)用領(lǐng)域不同，但對于開拓人類視野，幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新物種、新病菌，助力醫(yī)療領(lǐng)域克服重大生理疾病，從而延長人類壽命都具有不可替代的重要意義。

       在人類社會的人類社會發(fā)展史上，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展并不止于此。21世紀(jì)，為了進(jìn)一步提高顯微鏡的分辨率，觀察更小的生物，探索微生物的奧秘，許多科學(xué)家孜孜不倦地探索和研究，開發(fā)了各種高分辨率熒光成像技術(shù)，將分辨率提高到幾十納米，突破了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的分辨率很限。然而，在觀察納米尺度的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)甚至單個生物大分子的結(jié)構(gòu)時，現(xiàn)有的技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?qū)W顯微鏡的分辨率需要提高到分子水平，這對科學(xué)家來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。

       然而，困難從來都不是科技發(fā)展的絆腳石，而是墊腳石和助推器。在反復(fù)探索試錯和進(jìn)步的道路上，只有跨越困難山，突破技術(shù)瓶頸，科技水平才能贏得質(zhì)的飛躍。

       近日，中國科學(xué)家在《自然》中-該方法在雜志上發(fā)表了一項新的研究成果，指出中國科學(xué)家開發(fā)了一種新的干擾單分子定位顯微鏡技術(shù)——重復(fù)光學(xué)選擇性曝光(Repetitive Optical Selective Exposure，ROSE)。該技術(shù)可分辨出5 nm的DNA折紙(DNA origami)將顯微鏡的分辨率提高到3 nm單分子定位精度接近1 nm，是傳統(tǒng)的方法2.4倍。研究結(jié)果的出現(xiàn)表明，光學(xué)顯微鏡的分辨率限制進(jìn)一步被打破。因此，人類對微觀世界大門的枷鎖得到了深刻的理解，更小的世界正在等待科學(xué)家的探索。

       從肉眼觀察自然世界到使用普通顯微鏡發(fā)現(xiàn)微生物的世界，再到通過更高分辨率的現(xiàn)代顯微鏡發(fā)現(xiàn)納米尺度，甚至分子尺度的微世界，人類花了數(shù)百年的時間。在過去的幾百年里，人類克服了困難的山脈，挑戰(zhàn)了無數(shù)次不可能，并努力朝著技術(shù)高峰前進(jìn)。目前，技術(shù)仍在大步前進(jìn)，未來，先進(jìn)的技術(shù)水平將繼續(xù)像長江后浪一樣更新迭代。

       以上資料來源參考:中華人民共和國科技部、百度百科