城裡出現了一台新型顯微鏡，它拍攝的影像令人驚艷。由工程師和生物學家組成的國際團隊宣布，他們開發出了一種顯微鏡，能夠觀察到諸如單一蛋白質在密集排列的細胞中擴散，以及細胞分裂時將細胞拉開的纖維的運動等現象。在顯微鏡下，一切生物都保持著鮮活的活力。
研究團隊在今天在線發表的一篇論文中寫道：「研究結果讓我們真切地感受到生命系統的美麗與複雜性。」這篇論文描述了顯微鏡的使用方法。換句話說，生物學是美麗的。
這款新型顯微鏡的妙處在於它既能記錄細微特徵，又能捕捉快速移動。通常情況下，這兩者是相互矛盾的。如果想要製造一台高解析度的儀器，它的速度就會比較慢，因為它需要進行更多的測量。此外，強大的顯微鏡通常會向成像樣本發射大量的光輻射，從而殺死活細胞。
“研究結果讓我們真切地感受到生命系統的美麗和複雜性。”
這種名為晶格光片顯微鏡的新型顯微鏡，利用一束被分成七份的光束，同時解決了兩個問題。每束光束的七分之一分別覆蓋樣品的一部分，因此使用者無需等待單束光束掃過整個樣品。這種分束設計還能確保樣品受到的輻射劑量低於通常情況，儘管工程師在最初測試分束方案時並未考慮到這一點。
「令我們震驚的是，將能量分散到七束光束而不是一束光束上，光毒性竟然大幅降低，」顯微鏡首席工程師埃里克·貝齊格在一份聲明中表示。 （貝齊格今年因在顯微鏡領域的其他成就而榮獲諾貝爾獎。）他說：“我從那次經歷中學到的是，雖然照射到細胞上的總光劑量很重要，但更重要的是照射到細胞上的瞬時能量。”
晶格光片顯微鏡使用的光源也很特別。它使用貝塞爾光束，這是一種特殊的激光，不會發生衍射或分裂。 （點擊此處了解更多。）貝塞爾光束排列成一個極薄的光晶格——就像櫻桃派的頂部一樣。正是這種極薄的結構賦予了它極高的空間解析度。
貝齊格和他的同事在 2011 年製造了一台貝塞爾光束顯微鏡，但最近透過添加演算法改進了該儀器，這些演算法可以修復先前在顯微鏡圖像中出現的模糊斑點。
好了，解釋就到此為止。接下來看圖！
這是一隻白血球在膠原纖維基質中穿梭。 （我相當確定「穿梭」是描述這一過程的科學術語。）
這裡有一系列圖片，展示了一種名為T細胞的免疫系統細胞如何接近並摧毀目標細胞。 （T細胞為橘色，靶細胞為藍色。比例尺代表4微米。）加油，T細胞！
這裡從不同角度更近距離觀察T細胞。瞧瞧它那張大嘴。圖中的比例尺代表5微米。
這是果蠅胚胎發育過程中的影像。真奇怪。
最後，我們來看一個正在分裂的細胞。圖中橘色的部分是細胞的DNA，它現在正分裂成兩個部分。 DNA周圍的短鏈是稱為微管的纖維，它們幫助細胞分裂。微管的顏色代表它們的運動速度。紅色的微管速度最快，每秒可移動1.5微米。
想要使用這台新型顯微鏡的科學家可以在這裡申請。這台顯微鏡位於維吉尼亞州的珍妮莉亞農場（Janelia Farm），這是一個私人研究園區，可以免費使用。哈佛大學和加州大學舊金山分校也配備了新型態的晶格光片顯微鏡。
