20世纪70年代中期，高中生Thomas Deerinck走进科学课教室时，并未料到自己的人生将因此改变。当地研究科学家Betty Barbour前来分享她拍摄的令人惊叹的微观世界图像。她希望招募学生参加她的电子显微镜培训项目，渴望得到新的帮助。Deerinck当即报名。
四十年后，他获奖的摄影作品已登上科学期刊的封面。他还是加州拉霍亚国家显微镜与成像研究中心的资深研究员之一，他和同事们在此拓展着显微镜的视野和功能。
但随着他拍摄的物体越来越小，这些照片产生的大量数据需要强大的处理能力。
肾结石的粗糙表面。 | Thomas Deerinck/NCMIR
最近拍摄的鼠标大脑切片图像需要超级计算机才能将其组装成单个神经元和突触的三维模型。图像文件很大，三维模型更大，因此数据管理至关重要。Deerinck发现，当显微镜能够观察到单个原子时，他所处的微小世界就变得几乎庞大得不可思议。
问：您于1978年开始工作时，显微镜技术处于什么水平？
答：技术和仪器与几十年前使用的相似。由于当时电脑很少，也没有数码相机，我们拍摄所有东西都依靠胶片。
问：过去四十年里，有哪些突破性的进展？
答：20世纪80年代中期，一种名为激光扫描共聚焦显微镜的特殊工具彻底改变了光学显微镜技术，使我们能够在不产生失焦模糊的情况下对厚生物样本进行成像。20世纪90年代出现了绿色荧光蛋白，它能使活细胞的不同部分可见。我们可以进行延时成像，观察细胞成分随时间和三维空间的相互作用。下一个进步是电子断层扫描，我们使用高能电子束从不同角度对样本进行成像，以生成三维表示。这就像CT扫描，但分辨率高出数千倍。
人类的舌头（紫色）及其表面的细菌（绿色）。 | Thomas Deerinck/NCMIR
问：您目前正在研究哪些显微镜方面的挑战？
答：提高我们对“中尺度”（介于宏观和微观之间的尺度）成像的能力——从可以拍摄大脑等器官的结构，一直到单个蛋白质分子的结构。目前，还没有办法连续成像这么完整的范围。
问：那么您将如何实现这一点？
答：这将是机器人技术、深度学习计算机算法以及显微镜本身改进的结合。我们努力将所有这些东西结合起来：如何制备样品、选择合适的成像平台、优化平台本身，以及如何处理海量数据。
问：您是如何拍摄出既技术性又具有美感的照片的？
答：我结婚30年的妻子是一位艺术家，她总是看着我的照片说，我应该从自然摄影的角度来处理它们。应该有“高”和“低”，要注意颜色、对比度和构图。很多人没有意识到，大自然惊人的美 extends 到微观世界。
