光学显微镜的衍射极限
自从有了光学显微镜，人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。但是光学显微镜受衍射极限的限制，分辨率只能在200纳米到300纳米之间，从图1生物体对应的尺寸大小中可以看出，这个限制使得许多生物体信息无法被获取。
为早在1835年，英国科学家乔治·B·爱里（George B. Airy）就提出了“爱里斑”理论：基于光的衍射特性，即使一个无限小的发光点在通过透镜成像系统后，也会形成一个弥散的图案，称为“爱里斑”。爱里光斑在成像平面附近的三维的光强分布被称为光学系统的“点扩散函数”（point spread function，PSF）。随后在1873年，著名的德国科学家恩斯特·阿贝（Ernst Abbe）基于此原理提出了“阿贝光学衍射极限理论”（diffraction limitation），经典的公式
也作为其重要成就刻于其墓碑上： 
超分辨显微成像方法
传统光学显微镜的横向分辨率只取决于波长和数值孔径的大小，用来看细胞还马马虎虎，对细胞器就只能看个大概，没法满足生命科学研究的需求。近年来，科学家们从不同的角度入手，实现突破衍射极限的光学显微成像。超分辨的实现途径很多，有结构光照明（SIM）、受激发射损耗（STED）、光激活定位显微（PALM）/随机光学重构（STORM）等，其中，StefanW.Hell的受激发射损耗（STED）和EricBetzig、WilliamE.Moerner的光激活定位显微技术（PALM），还获得了2014年的诺贝尔化学奖，展现了超分辨荧光显微镜在化学生命领域的应用前景。
埃里克·白兹格（EricBetzig）, 激活定位显微技术（PALM），1960 年生于美国密歇根州安娜堡市，美国国籍。他毕业于美国加州理工学院，1988 年获得美国康奈尔大学博士学位。目前，他是霍华德·休斯医学研究所的研究员。
史蒂芬·黑尔（StefanW.Hell），受激发射损耗（STED）超分辨。1962 年生于罗马尼亚阿拉德市，德国国籍。他于 1981 年进入德国海德堡大学学习，并于 1990 年获得海德堡大学物理学博士学位。目前，他是位于海德堡的德国癌症研究中心高分辨率光学显微技术部门的主任。
威廉·莫尔纳（WilliamE.Moerner），光激活定位显微技术（PALM）,1953 年生于美国加利福尼亚州普莱森顿。1975 年，他毕业于圣路易斯华盛顿大学。1982 年，他获得康奈尔大学物理学博士学位。目前，他是美国斯坦福大学的教授。
图2 不同超分辨的成像原理
图3 不同类型超分辨显微成像技术
超分辨成像的应用
超分辨成像有广泛的应用领域，是研究生物学（组织、细胞、细胞器、蛋白质、核酸等检测）、医学（病理组织、神经、病毒、细菌、病变等检测）、化学（反应监控、发光检测等）、材料学（例如光学性能、单分子催化）等领域的高效有力的工具。
素材来源； [1] http://www.gahlmannlab.com/research/ [2] http://www.nobelprize.org/ [3] J. Cell Biol. Vol. 190 No. 2 165–175
