19世紀一個德國人發現的光學顯微鏡極限，100多年後被另一個德國人突破。10月8日，諾貝爾化學獎頒給了德國人黑爾，以及兩位美國人貝齊格和莫納。他們的新顯微鏡，讓科學家能更清晰地透視微觀奧秘。

　　由於光會衍射，一個發光點，被眼睛或者底片捕捉到的是一塊暈斑（準確説，是一塊圓形的漣漪）。19世紀德國大光學家阿貝發現，兩個點靠太近，近到光波的一半左右，顯微鏡下就顯示為一塊暈斑了。根據“阿貝極限”，傳統顯微鏡能看清200奈米以上的細菌，但看不見200奈米以下的病毒和蛋白質分子。

　　後來，電子顯微鏡問世了。電子也是一種光波，波長極短，電子顯微鏡解析度可以突破200奈米。“但是，電子顯微鏡時間解析度低，不能觀察運動的東西。”中科院化學所研究員方曉紅説，“要觀察生物，得把對象冷凍了，放進真空。沒法看到活著的細胞器怎麼運動和行使功能。”

　　一直到了1990年代，鑽研顯微鏡技術的德國人黑爾（出生在羅馬尼亞）提出了新的辦法。他給普通的光源上，套上了一個麵包圈一樣的環裝光源。“麵包圈”負責“擦除”。

　　“兩束光波長是一定的，一束激發熒光，環形的一束則退激發，這樣就只留下中間一小塊有光。”方曉紅説。如此一來，顯微鏡分辨度終於突破了200奈米。黑爾給他的這項發明取名STED，即“受激發射損耗”。

　　黑爾後來回憶説，STED的靈感是他一次躺在床上看理論書籍時想到的，之後他立刻衝進了實驗室，那是他科研生涯最激動的一刻。

　　STED技術之後，另一些技術方案也獲得成功。此次兩位美國諾獎得主的PALM技術，思路截然不同。STED是靠擦除光暈提高解析度；PALM則是設法讓光點不要挨得太近。

　　利用生物基因改造，被觀察的蛋白質分子與熒光蛋白質分子整合（相當於給每個對象配一盞指示用的燈泡）。燈泡要發熒光，先得被一種特定波長的鐳射激活。PALM技術的要訣，就是每次只給很低能量的鐳射，這樣，燈泡的大海之中，只有幾個激活，燈泡挨在一起的幾率基本為零。PALM會拍很多張照片，每張照片上，都有稀稀拉拉、位置清楚的發光分子，疊加在一起就顯示出蛋白質分子精確的分佈。假如在普通顯微鏡下，就會呈現為模糊一片。

　　方曉紅從事的研究，也得益於這些技術進步。她提到，哈佛大學華人教授莊小威的STORM技術，同是大獲成功的超解析度顯微技術，與PALM技術同樣發明于2006年，此次沒有同獲諾獎有些可惜。在科學網部落格上也有人為莊小威鳴不平。

　　“這些技術雖然比較新，但在化學和生物學上已經廣泛應用。它們突破了‘光學解析度極限不可突破’的認識，很了不起。”方曉紅説，“黑爾在1990年代就提出了STED技術，但真正用到生物觀測還是2007年。因為黑爾是個物理學家，一開始大家沒有意識到STED技術用在細胞方面的前景，十幾年後才有了認識。2009年我們在北京開香山會議，邀請黑爾來的時候，大家已經都説他遲早會獲諾貝爾獎。”

　　（科技日報北京10月8日電）