诶妈呀！人类总算学会用电子显微镜拍彩色照片了！去年高考时，有一道作文题说“彩色的蝴蝶翅膀在电子显微镜下却是黑白的，因为那是结构色”，于是被果壳网友狠狠嘲笑了一番——电子显微镜能帮助我们观察微小的病毒、细胞超微结构，但它只能得到黑白的灰度图片。不管蝴蝶翅膀是不是靠结构显色，在电镜下面它都只能是黑白的。而在最近，加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究者们研发了一种新技术，使得“用电镜拍彩照”成为了可能。
他们用特殊染料标记样品，得到了多色的电镜成像。
在过去，光学显微镜带领着人们第一次走进了肉眼不可辨别的微观世界，微生物和各种生命体内的微观结构开始为人所知。不过，当人们需要观察更加微小的结构时，光学显微镜的放大倍数就显得不够用了。受到衍射的影响，光学显微镜的分辨极限大约在200 nm，在此基础上即使再去放大，也无法看到清晰的成像了。
为进一步提高分辨率，科学家们就用波长更短的电子束替代了可见光，制造出了电子显微镜。电子显微镜使微观成像的分辨达到了 0.1 nm，这项重要的技术的研发者1986年获得了诺贝尔物理学奖。
为了让电镜图片更加“突出重点”，科学家们已经做出了很多努力，例如加入重金属来提高“对比度”。生物主要是由碳氢氧氮这样比较轻的元素构成，电子透过得到的图像对比度较低。而如果用重金属把背景染成深色，或是让它们与脂质或蛋白质进行结合，就可以得到更加黑白分明的图像。但是，这样做依然无法重点区分特定的生物分子。
而这一次，研究者们带来了一些为电镜图片“染色”的新思路。他们给染料分子连上了不同的镧系金属元素，并让这些染料沉淀到特异性标记的周围。虽然电子显微镜下依然没有真正意义上的色彩，但通过投射电子的能量损失不同，这些染料可以产生彼此区分的信号。这样一来，就相当于给样品加上了不同的色彩标签。
在成像时，研究者用一束动能一致的电子投射到样品上。当电子通过样品时，会与其中的原子发生碰撞，进而损失一部分能量，在用不同染料处理过的地方，电子的能量损失会产生明显的差异。通过检测这些差异，就可以让染色位置从背景中脱颖而出了。通过计算机处理，将不同染料对应的信号分别转换成不同的伪彩色，再与原始的黑白电镜图片叠加，这样就得到了我们在开头处看到的电镜彩照。
目前，这种方法还只能在拍出三种“色彩”：它们分别被标记为红色、绿色和黄色。研究者希望，将来还能加入更多颜色种类，进一步提高图像的对比度。在过去二十年中，超高分辨荧光显微成像技术正突破着光学显微镜的成像极限，而现在，电子显微镜的世界也变得多彩了起来。这些技术的进步都将带领科学家们更深入地了解细胞内部的精细构造，揭开更多微观世界的生命奥秘。