看見微小世界的奇蹟

我與表面科學的相遇，應該是場美麗的邂逅吧。從一開始的懵懂，到多年後細數它的點點滴滴，身為一個對研究工作有著執著與熱情的人，想起這段「追逐原子」的歲月，都會不禁在心中泛出一抹微笑；告訴自己，這樣的人生還真的是值得了！我在1992年還是學生時，開始認識表面科學，當時只是知道它是門與固態物理相關，研究表面界面間原子分子結構的科學。在經過多年的接觸之後，我才深刻的了解這門美麗的學說與它所扮演的歷史任務。表面科學長期以來為了能夠「看到」並了解那一顆顆原子的各個面向，我想真是煞費苦心，耗盡一切心力。隨著真空技術與顯微術的的演進，科學家也解除了人類肉眼無法觀測的束縛，把這個神秘微觀的領域，帶入了原子操控與創新材料的新世界。從20世紀初科學家利用電磁光源來取代可見光，解決光學顯微鏡所面臨的解析極限（繞射極限）。到1931年，德國物理學家Ernst Ruska和德國電機工程師Max Knoll基於Leo Szilard（匈牙利－德裔美國人）的想法，利用電子而不是光來觀察微小物體，發明了第一台穿透式電子顯微鏡（TEM, transmission electron microscope），造就了人類探索原子世界的一大躍進。