让细胞自己发光：不用激光的超分辨显微镜，连续看了 41 小时

用显微镜的第一步是开灯。超分辨显微镜的灯是激光，而激光对活细胞是双刃剑：照久了样本先被漂白，再被照伤。浙江大学冯建东与哈尔滨工业大学赵唯淞团队 8 月 12 日上线《自然》的论文（9 月 3 日进入纸刊第 657 卷 8130 期，开放获取）给出了另一条路：把灯关掉，让化学反应自己发光。

道理可以借萤火虫讲。萤火虫不吸收手电筒的光再反射，它靠酶催化反应直接产生光子，每个反应点独立、随机地闪。这篇论文把同样的"自发光"搬进显微镜，一共三种点火方式：电化学发光靠电极上的电压，看得清电极附近的构造；化学发光靠溶液里两种分子扩散相遇，照亮整个成像体积；生物发光靠活体里的酶催化，生物相容性最好。没有一种需要外部激发光，背景干净到论文里写"intrinsic zero-light excitation background"。天生零激发背景。

单次反应只发一个光子，听起来寒酸，组合起来却是超分辨的原料。每个发光点独立闪烁，时间序列里就有了涨落；算法用香农熵加权的相关运算筛出孤立发光点的涨落，再过两道反卷积，把每个点的位置算到衍射极限之下。方法缩写 RIED，作者读作"read"。分辨率账面：电化学模式 97 纳米，化学模式 102 纳米（轴向 221），生物模式 117 纳米，活细胞动态 104 纳米——普通光学显微镜卡在约 250 纳米，这套方法到了四成。

最能体现"无激光"价值的是一场耐力赛。对照组的结构光照明（SIM）在激光下拍了 18 分钟，微管就漂白得看不清了；RIED 的生物发光模式接着拍。一拍 41 小时。全程记录活细胞之间线粒体的转移动态——灌流系统维持着细胞活性，探测器在完全黑暗里等光子自己上门。浙大 9 月 1 日的通稿把这两件事换算成"百倍以上"，手算一下 41 小时除以 18 分钟约等于 137 倍，换算没错，只是论文里没这句话。

成绩单的边角也要交代清楚。三维成像是电化学和化学模式在固定细胞上做的，靠步进电压 1.0 到 1.8 伏配合焦面扫描；41 小时长跑则是生物发光模式，正文里的活细胞演示是二维的——期刊目录页那句"三维、活细胞、超长时程"把不同模式的成绩并了单。分辨率上也留有余地：约 100 纳米是涨落类方法的水平，距离 STORM 一族 20 纳米级的极限还有距离。灯是省了，入场费换成了电极、试剂、酶底物和一批计算。

对做活细胞成像的人来说，41 小时意味着此前不敢设计的实验：一个线粒体从这只细胞搬到那只细胞的全过程，现在拍得完。四百年来都在给样品打光的光学显微镜，这一次，最亮的部件是样品自己。