透射电子显微镜（简称透射电镜）是能够直观分析材料微结构的最重要工具之一。在透射电镜近百年的发展历史中，近些年来球差校正透射电镜的研发与应用乃是最具革命性的发展，不但进一步延伸了通向微观世界之路，更为材料科学的快速发展提供了关键的工具与研究方法。
文章通过介绍球差校正透射电镜的原理、优势、应用及发展，来回答“什么是球差校正透射电镜”，“球差校正透射电镜有什么突出作用”，“球差校正透射电镜除了拍原子还能做什么”这三个问题。
透射电镜的发展历程可以追溯到1928—1929年，德国科学家E. Ruska搭建了第一台装有单一电磁透镜的“电子放大镜”，并于1931年与M. Knoll制造出了装有两个电磁透镜的电子显微仪器，被公认为历史上第一台真正意义上的透射电子显微镜；1939年，西门子公司对透射电镜实现商业化并推向应用。
自此，透射电镜逐步进入实验室和科研院所，分辨率由纳米尺度发展到现在的亚埃尺度，成为少数能够直接观察到“原子”的表征手段之一。
球差校正透射电镜的应用对材料学科的发展起到了巨大的推动作用。对TEM模式而言，物镜球差校正的优势主要体现在三个方面：分辨率的提升、离域效应的抑制和低压条件下的成像。对STEM模式而言，聚光镜球差校正通过获得亚原子尺度的电子探针实现亚埃级的分辨率，应用比TEM更广泛，且理解更直观。
球差校正透射电镜除了拍原子还能做什么？除了成像之外，聚光镜球差校正的STEM也极大地丰富了高空间分辨率下的化学信息表征。当球差校正后的电子探针结合EDX、EELS等谱学分析，能够在高空间分辨率成像的同时获取元素信息、价键信息等。结合原位实验，能够在真实的反应条件中直接观察材料微结构的变化。结合三维重构，通过获取原子尺度的投影，为原子尺度的三维重构提供了前提条件。