一览显微镜发展历程

一览显微镜发展历程1846年卡尔·蔡司先生在耶拿市Neugasse街7号开设一间制造精密光学仪器的小作坊。1857年蔡司先生开始制造复合显微镜1860年Abbe先生在蔡司公司完成光学系统计算，发现了能够围绕光轴形成清晰图像的（阿贝）正弦条件，并提出了数值孔径（N.A.）的概念。（并得出结论：在最佳条件下，通过使用紫外光和1.4数值孔径光学显微镜理论上能够实现的分辨率为0.2μm。）1866年销售第1000台显微镜。ErnstAbbe先生加入蔡司先生企业，使蔡司公司显微镜技术建立在科学基础之上。1872年蔡司公司开始生产制造基于科学计算基础的光学显微镜（明显具有更好的光学性能）1874年卡尔·蔡司开始生产制造简单但很精确的显微镜1877年蔡司公司生产出第一台油浸物镜光学显微镜（奠定了当前几乎所有的实验室用油浸物镜显微镜基础，明显提供更高的检测分辨率）1882年ErnstAbbe先生和OttoSchott先生在耶拿成立了玻璃技术实验室。（随后生产制造质地均匀、尺寸准确、具有良好光学性能的玻璃镜头）1884年--1891年耶拿“Schott&Gemossen玻璃厂”成立，卡尔·蔡司先生于1888年逝世，成立了卡尔·蔡司基金会。1886年采用复消色差物镜的显微镜首次上市1900年在AugustK?hler先生的帮助下，蔡司先生的小作坊开始全球性扩展，同样，奠定荧光显微镜坚实基石。1896年蔡司公司应美国昆虫学家HoratioS.Greenough先生要求设计制造第一台立体显微镜。1904年AugustK?hler先生和MortzvonRoht先生发明的紫外线显微镜和由K?hler先生安装制造。1908年HenrySiedentopf先生改进完善的荧光显微镜进一步扩大光学显微镜的可利用光源1914年第一次世界大战，暂时中断了“民用仪器设备”的研发工作1930年Zernike先生利用反射式衍射光栅进行工作时发现：可观测到单独光束的相位位置。1933年著名的L-Stativ成为显微镜中的典范。1936年Zernike先生与蔡司公司合作开发出第一台相衬显微镜样机（利用该种相衬显微镜可以观察活体细胞，不会因染色使细胞受损。）1940年蔡司公司与ARG公司合作进入电子显微镜领域1949年蔡司公司推出第一台EM8静态校正透射型电子显微镜TEM。（同样奠定蔡司公司研发生产电子显微镜的基石。）1955年集成有摄像头和自动照明控制的全新摄影显微镜问世。1956年陆续推出EM9型电子显微镜。（是世界上第一台具有自动曝光控制的电磁式透射电子显微镜TEM。）1982年蔡司公司推出LSM共聚焦激光扫描显微镜，（利用振荡激光束和电子图像处理进行物体扫描。可以得到被测样本完整的立体信息，利用相应的计算机软件可以得到样本的空间图像。）1984年蔡司公司又在市场上推出EM902型配用Castaing-Henry过滤器商用电子显微镜。（用户利用该种新产品能够得到高分辨率元素分布图片。）1989年数字化程度越来越高，显微镜成为图像处理工作站，高速发展起来的软件技术和数字相机扩展了显微镜的应用领域。1993年配用静电电磁物镜（Gemini技术）的场发射扫描电子显微镜DSM982Gemini投放市场。2000年操作控制技术辅助成像技术，显微镜成为自动化图像显示系统。2006年EricBetzing先生和他的同事发明了光激活定位显微技术PALM。（利用光对荧光照射各个细胞的开关控制规避阿贝分辨率极限，实现低于磁限200nm约10倍的分辨率。）2007年蔡司公司推出了Orion显微镜实际上是一个显微系统（被测样本在氦离子的扫描下，而不是在电子扫描下显微观测，因此，具有更高分辨率和更高对比度）同时出现采用了Crisp系统的TEM透射式电子显微镜。（当时全球唯一具有原子水平成像能力的显微系统。）2013年蔡司公司同样介入到X射线显微技术领域产品研发。提供Versa系列具有亚微米级高分辨率的三维X射线显微镜。2014年StefanW.Hell与WilliamE.Moerner先生一起因超高分辨率研究工作获得诺贝尔化学奖。蔡司公司收购PALM光激活定位显微技术的独家授权，采用该技术的ElyraPS.1超高分辨率显微镜系统实现单分子定位。现在如今的显微系统在越来越短的时间里能够产生越来越多的3D和4D数据，在较高程度上平行进行图像采集和处理，具有明显更高的数据处理能力。（最新的技术，例如，蔡司公司最新的LSM800以及LSM880中使用的Airyscan超分辨率技术具有最高的图像采集和扫描速度，而且，在常规检测分析应用中，显微镜的自动化趋势同样与日俱增——蔡司公司当前最先进的、所谓“Box—显微镜”所代表的技术体现于蔡司公司的细胞发现者Celldiscoverer7型显微镜中该系统达到了较高的自动化程度，却也不失传统、活细胞倒置显微研究，所有的科研显微镜图像质量和使用灵活性。）未来在光学、电子、离子和X射线显微技术中所出现的新技术能够让科研人员越来越多的了解被测样本。填补这些技术之间的漏洞、将这些技术有机的结合在一起是今后几年显微技术领域中需要解决问题。根据结构的相关性、按照结构寻找不同的长度划分——有点像俗话海底捞针所描述的难度，能够明显加快实验分析的显微检验速度或能够将功能相关的特定结构组成新的特殊功能，这些都将会进一步加快科学研究的速度，也肯定会再次突破显微检测分辨率极限。也许阿贝先生已经考虑到这些问题，因为，他曾说过：“除了名字以外，未来的显微镜会与如今的有所不同。”本文整理自：IlkaOttleben{显微镜发展的历史征程