电子显微镜的发展历程是一部充满创新和突破的科学史诗。早在 20 世纪 30 年代，德国科学家恩斯特·鲁斯卡（Ernst Ruska）成功研制出了世界上台电子显微镜。
透射电子显微镜（TEM）是电子显微镜家族中的重要成员之一。在 TEM 中，电子束穿过被观察的样品，然后通过一系列电磁透镜的聚焦和成像，终在荧光屏或探测器上形成图像。TEM 的分辨率可以达到亚原子级别，能够清晰地揭示出晶体结构、原子排列以及纳米尺度的微观特征。这使得 TEM 在材料科学、物理学和生物学等领域发挥着至关重要的作用。
例如，通过 TEM 研究材料的微观结构，可以深入了解材料的性能和行为，为新材料的设计和开发提供关键的信息。在生物学中，TEM 可以用于观察细胞的超微结构，如细胞器的形态和分布、病毒的结构等，为生命科学的研究提供了有力的工具。
例如，通过观察金属材料中的位错、晶界等微观缺陷，可以评估材料的强度和韧性；对于半导体材料，电子显微镜可以帮助研究晶体的生长过程和杂质分布，从而提高半导体器件的性能。
例如，线粒体的嵴结构、内质网的膜结构等都可以通过电子显微镜清晰地观察到。在神经科学中，电子显微镜可以用于研究神经元之间的突触连接和神经递质的释放机制，为理解大脑的工作原理提供关键线索。 化学领域中，电子显微镜可以用于研究催化剂的表面结构和活性中心，为化学反应的机理研究和催化剂的设计提供帮助。
例如，近年来发展起来的冷冻电子显微镜技术（Cryo-Electron Microscopy，Cryo-EM）在生物大分子结构研究中取得了重大突破。通过将样品快速冷冻在低温下，保持其天然状态，Cryo-EM 能够解析出高分辨率的生物大分子结构，为药物研发和疾病治疗提供了重要的结构基础。
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