【科普达人有话说】电子显微镜-探索奇妙的微观世界
您所看到的风格各异的图片，都是利用电子显微镜拍摄到的微观世界的图像。电子显微镜为人类探索微观世界提供了可能。
说到电子显微镜，咱们得先从它的家族成员光学显微镜说起。在生物课程中我们曾用它来观察过微生物、植物细胞壁等物质。
通常，光学显微镜是以可见光为光源，而显微镜的分辨能力又与光源的波长有密切的关系。简单来讲，波长越短，分辨本领越高。光学显微镜的分辨极限约为200 nm，可当我们想要观察更加细微的物体，光学显微镜就无能为力了。
这时科学家们就想到用电子作为光源来制造电子显微镜。电子的波长远远小于可见光，因此，它的分辨本领也远高于光学显微镜，就能帮助我们探索微观世界了。我们常说的电子显微镜主要是扫描电镜和透射电镜这两类，在我们大连市的许多高校以及研究所就有这样的仪器。
他们的结构都有一个大长筒。在工作的时候，大长筒的顶端会发射电子。对于透射电镜来说，电子束穿过我们想观察的物体垂直打下来，得到的照片，是平面投影图，就像x光片一样。而扫描电镜呢，是将电子束会聚在材料表面进行扫描，利用来自材料表面的电子成像，得到的是立体图，像我们用手机拍的照片一样。
当前，新冠疫情仍在全球肆虐。为找到应对疫情的正确手段，科学家们需要了解新冠病毒的真实结构。张文宏医生曾经说过，他所见到的病毒都是黑白色的，只有在电子显微镜中才看得到。
现在我们已经知道新冠病毒长这样，这些都是利用目前最前沿的冷冻透射电镜技术获得的，这些技术也为人类探索未知世界开辟了新途径，而发明冷冻电镜的三位物理学家呢，也在2017获得了诺贝尔化学奖。
自然界的动植物有很多值得我们人类学习的地方。在研究它们的过程中，也就是我们所熟知的仿生学领域，电子显微镜绝对是个好帮手。
雨后清晨，荷叶上的水珠晶莹剔透。科学家们利用扫描电镜研究发现，荷叶表面有许多类似小山峰山谷的结构，它们托举着水滴使它不能在荷叶表面摊开，如果荷叶表面有污垢，还会黏在水珠上一起滑落下去。
许多动植物，比如说水黾的腿，蝴蝶的翅膀，在扫描电镜下都能观察到类似的结构。
人们受此启发，就研制了具有防水防污特性的衣服，这就是结构决定性质，性质决定用途。
一花一世界，微观即宏观。人类对微观世界的探索，和对宏观世界的研究从未停止，也不会停止。让我们一起牵手科学，精彩中国！
供稿：鲁巍 大连民族大学教师
（2021年大连市第五届科普达人秀二等奖）
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