本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
我最近收到一个精彩的故事，讲述了来自明尼苏达州圣奥拉夫学院的十名大学生，他们参加了科罗拉多州博尔德细胞3D电子显微镜实验室的电子显微镜课程。除了展示正在使用的技术和设备外，学生们还有机会实际操作显微镜，他们所制作出的成果令人惊叹。
上面的视频是学生们制作的淡水原生生物嗜热四膜虫单细胞断层扫描的3D模型。 奇怪的、超凡脱俗的斑点和裂缝是细胞内部膜，而红色棒状物是细胞骨架纤维。 整个视频将细胞内部世界构建成一个无可否认的繁忙场所，充满了膜、液泡和独立的隔间。
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为了制作这个视频，学生们从细胞中切取薄片，并使用电子显微镜拍摄它们。 然后使用计算机程序将这些切片拼接成细胞的完整3D图像。 随后渲染了一个彩色模型，原始的灰色显微照片作为背景参考（您可以在上面的视频中看到）。 然后，视频能够在3D景观中穿梭，从不同的角度捕捉它。
虽然乍一看，上面的两张图片看起来非常不同，但仔细观察会发现明显的相似之处。 左侧图片边缘和中间的膜已渲染为绿色。 右侧的深色弯曲斑点在模型的右侧为紫色，所有其他小的紫色斑点都可以与其相应的标记相匹配。 然而，彩色3D版本比静态的黑白薄片图像具有很大的优势——它可以在所有维度上进行探索，并且更容易看到膜之间的连接。
这个图像不仅仅是作为练习而制作的，学生们还在积极探索嗜热四膜虫的交配过程。 除了证实早期研究表明两个交配细胞之间形成孔隙外，他们还发现每个孔隙都充满了分支膜系统。 孔隙在交配过程中扩张，以允许DNA在细胞之间传递，这意味着这些膜可能有助于引导DNA，或在DNA在两个交配生物体之间移动时保护它。编辑：后来有人向我指出，由于这些是原生生物而不是细菌，因此通过这些孔隙传递的不仅仅是“DNA”，而是整个细胞核！
对于年轻学生来说，这是一个很棒的参与项目，他们都非常享受参与的过程。 真的没有比实际参与其中更能了解科学研究的方法了！
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感谢圣奥拉夫学院允许转载视频和图像。 他们的媒体稿可以在这里找到。