17世纪，光学显微镜打开了微世界的大门。但它的观察能力有一个接近0.2微米的“极限”，大约比头发丝小300多倍。科学家们困扰了几个世纪， STED显微镜和单分子显微镜出现，突破了这一“极限”。

    这些超高分辨率荧光显微镜脱胎于荧光显微镜。把荧光分子标记到某些部位，用光照射后在显微镜下能看到这些部位发光，形成图像，虽然荧光分子可以做得很小，但点亮荧光分子的光斑大小受显微镜“极限”限制。

    那么问题来了，超高分辨率荧光显微镜是如何摆脱“极限”的？

        STED显微镜使用两束相同圆心的激光，一束圆形，一束圆环形，同时照射一个区域时，圆形激光激发荧光，圆环形激光抑制荧光发光，形成一个比“极限”更小的点，逐点扫描图像，形成超分辨图。就像电视屏幕，同样大小的画面，发光点尺寸越小越清晰。

    单分子显微镜依靠的是开关单个荧光分子。原先一个“极限”大小的光束，会使其照射的圆形区域内数十个荧光分子都发光，单分子显微镜实现了一次照射只让其中一个发光，然后精确定位，再使其变暗，让另一个荧光分子发光，再定位，不断重复，直到定位了圆形区域内所有的荧光分子，最后合成一幅图，让原本在“极限”光斑内不能分辨的荧光分子实现分辨。

    如果问科学家：想用它做什么精彩的实验？你会知道，用它跟踪与疾病有关的蛋白质变化，能为疑难杂症的治愈提供可能；观察脑神经细胞之间分子的突触，能深入了解大脑的运作；还能用它在受精卵分裂并发育成胚胎的过程中探索生命的奥秘。

        2014年10月8日，诺贝尔委员会将诺贝尔化学奖授予STED显微镜的开发者斯蒂芬·黑尔，和单分子显微镜的发展者埃里克·白兹格、威廉·莫尔纳，以表彰他们为人类探索更小的世界作出的杰出贡献。