2024年4月22日发(作者：西门振锐)
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
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
0.2
卩
m
）
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
Mortzvon Roht
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 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
DSM982 Gemini
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
光激活定位显微技术的独家授权，采用该技术的
PALM
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 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
显微研究，所有的科研显微镜图像质量和使用灵活性。
）未
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：
名字以外，
未来的显微镜会与如今的有所不同。
Ilka Ottleben{
显微镜发展的历史征程
除了
”本文整理自：
2024年4月22日发(作者：西门振锐)
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
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
0.2
卩
m
）
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
Mortzvon Roht
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 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
DSM982 Gemini
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
光激活定位显微技术的独家授权，采用该技术的
PALM
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 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
显微研究，所有的科研显微镜图像质量和使用灵活性。
）未
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：
名字以外，
未来的显微镜会与如今的有所不同。
Ilka Ottleben{
显微镜发展的历史征程
除了
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