本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
为了找到一种方法来观察大多数科学家认为永远无法看到的东西，三位显微镜专家获得了2014年诺贝尔化学奖。斯特凡·W·赫尔、埃里克·贝齐格和威廉·E·莫纳开发了两种不同的技术来提高光学显微镜的功率，使科学家能够观察活细胞内的分子活动，观察DNA的组装过程，以及追踪参与亨廷顿病和阿尔茨海默病的蛋白质的活动。
今天上午在斯德哥尔摩，诺贝尔委员会宣布，该奖项“因开发超分辨率荧光显微镜”而授予德国哥廷根马克斯·普朗克生物物理化学研究所所长赫尔；弗吉尼亚州阿什本霍华德·休斯医学研究所的詹利亚农场研究园区的研究员贝齐格；以及加利福尼亚州斯坦福大学的教授莫纳。
科学家们想出了打破1873年显微镜学家恩斯特·阿贝提出的看似不可逾越的障碍的方法，当时他写了一个公式，设定了光学显微镜的下限。他的研究非常有说服力地表明，可见世界的极限约为可见光波长的一半，或约为0.2微米。这种“衍射极限”意味着科学家可以看到细胞的轮廓，但看不到其内部运作。
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诺贝尔化学委员会主席、瑞典隆德大学的化学家斯文·利丁说，电子显微镜可以看得更小。“但是使用它们意味着你必须杀死细胞，”这使得不可能看到任何活动，他说。新获奖者的工作意味着“可以研究反应的发生过程，而不是最终结果，而是实际发生的。它为化学和生物化学开辟了全新的可能性。”
1994年，赫尔发表了一篇文章，描述了一种称为受激发射损耗的方法，该方法本质上是将光学显微镜变成手电筒，能够聚焦在细胞的非常小的部分。该方法使用两个光脉冲。第一个脉冲刺激细胞中的荧光分子。第二个“猝灭”脉冲会抵消单个发光点周围所有分子的光。这使得发光区域可以被清晰地看到。2000年，赫尔能够以前所未有的光学显微镜分辨率对单个细菌进行成像。
贝齐格和莫纳各自独立开发了另一种称为单分子显微镜的技术。其想法是选择性地打开样品中的一些荧光分子，但保持其他分子处于黑暗状态。然后将焦点稍微移动到相邻的分子，并重复。1997年，莫纳展示了他可以专注于仅仅一个分子，即来自水母的绿色荧光蛋白，使其像带有开关的小灯泡一样发光和熄灭。2006年，贝齐格表明，在一个分子熄灭后，他可以点亮附近的分子，并通过叠加图像，创建细胞一部分的完整图像。
今天上午通过电话联系到赫尔，他说衍射屏障是一个令人生畏的障碍。“但我相信打开和关闭分子可以指明方向。我没有放弃，”他说。诺贝尔委员会的利丁补充说，要突破这样的障碍，“你必须对自己的想法充满信心。而且你需要毅力。”
美国化学学会主席、爱荷华州立大学教授汤姆·巴顿说，获奖者的工作“使我们能够看到以前看不见的东西——揭开了细菌、病毒、蛋白质和小分子的面纱。”
贝齐格在此基础上开发了细胞高分辨率电影，并且您可以在《大众科学》上阅读有关它们的内容（并观看电影），该杂志在2013年描述了这项工作。
莫纳的观察细胞内部的方法在2009年《大众科学》的文章中进行了描述。该杂志在1991年报道了他的分析晶体中单个分子的技术。