在显微镜下的一只跳蚤，罗伯特·胡克(1665)
显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达波长的1/2，国内显微镜机械筒长度一般是160毫米，其中对显微镜研制，微生物学有巨大贡献的人为列文虎克、荷兰籍。
英国科学家、建筑师罗伯特·胡克(Robert Hooke)在1665年出版的《微观书写》(Micrographia)一书中展现了肉眼看不见的自然世界。最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者是亚斯·詹森,荷兰眼镜商，或者另一位荷兰科学家汉斯·利珀希，他们用两片透镜制作了简易的显微镜，但并没有用这些仪器做过任何重要的观察。罗伯特·胡克是第一个将这种设备的观察结果形象的展示给大众的人。
胡克用一个皮革和黄金制作的显微镜进行观察，并根据他观察到的情况绘制了一幅高保真、高质量的图像。在他的作品中，作者创造了生物学术语细胞，并指出植物的微观结构类似于蜂窝细胞。
「细胞」名词的由来便由胡克利用复合式显微镜观察软木的木栓组织上的微小气孔而得来的
冥王星，新地平线(2015)
冥王星（小行星序号：134340 Pluto；天文代号：♇，Unicode编码：U+2647）是柯伊伯带中的矮行星。冥王星是第一颗被发现的柯伊伯带天体。冥王星是太阳系内已知体积最大、质量第二大的矮行星。在直接围绕太阳运行的天体中，冥王星体积排名第九，质量排名第十。冥王星是体积最大的海外天体，其质量仅次于位于离散盘中的阋神星。与其他柯伊伯带天体一样，冥王星主要由岩石和冰组成。冥王星相对较小，仅有月球质量的六分之一、月球体积的三分之一。冥王星的轨道离心率及倾角皆较高，近日点为30天文单位（44亿公里），远日点为49天文单位（74亿公里）。冥王星因此周期性进入海王星轨道内侧。海王星与冥王星因相互的轨道共振而不会碰撞。在冥王星距太阳的平均距离上光需要5.5小时到达冥王星。
图片来源：美国宇航局、约翰霍普金斯大学应用物理实验室、西南研究所
1930年，天文学家克莱德汤博(Clyde Tombaugh)首次观测到冥王星。85年以来，人们一直无法得见冥王星的真颜。它曾经是我们太阳系最后一颗被发现的行星，但在2006年，冥王星被重新归类为矮行星。
美国宇航局于2006年1月19日发射了新地平线号探测器，其主要任务是探测冥王星及其最大的卫星卡戎（冥卫一）和探测位于柯伊柏带的小行星群。2015年7月14日，探测器飞越冥王星，提供了冥王星及其主要卫星卡戎（冥卫一）的详细地理信息。这张来自45万公里外的高分辨率真彩图像是由LORRI相机的四张照片与Ralph仪器的彩色数据结合而成的。
银版照相法拍摄的月球照片，约翰·亚当斯·惠普尔(1852)
达盖尔银版照相法是法国画家达盖尔(Daguerre)发明的。1838年，这位法国画家正在研究令影像保留在物体上的方法，但研究多时，仍不得要领。突然有一天，他发现有一个影像留在了物体上。他于是将附近的化学物品逐一挪开，看看究竟是什么东西造成了这个现象，最后，他发现，大功臣原来是一支温度计打破后遗下的水银。摄影技术便从此诞生了，真可谓"踏破铁鞋无觅处，得来全
不费功夫"。又被称为银版照相法。
来源：John Adams Whipple
1839年1月2日，法国人路易斯·达盖尔拍摄了第一张月球照片。不幸的是，他的实验室在两个月后的一场大火中被毁，底板也丢失了。当时达盖尔用的是他在1837年发明的一种实用的摄影术，叫做达盖尔摄影术（银版摄影术）。这是世界上第一个成功的摄影方法。它的基本思路是让一块表面上有碘化银的铜板曝光，然后蒸以水银蒸气，并用普通食盐溶液定影，就能形成永久性影像。然而由于曝光时间太长，达盖尔当时拍摄的月球图像只是一个模糊的斑块。
一年后的1840年3月，英国人约翰·威廉·德雷珀(John William Draper)在纽约拍摄了第一张详细的月球天体照片。而当时最好的月球照片是由波士顿的一位摄影记者约翰·亚当斯·惠普尔(John Adams Whipple)拍摄的，他是用哈佛天文台(Harvard Observatory)新发布的当时世界上最大的望远镜拍摄的。 惠普尔的作品为他赢得了1851年伦敦水晶宫大展的奖牌。
曼德博集合，本华·曼德博
曼德博集合（Mandelbrot set，或译为曼德布洛特复数集合）是一种在复平面上组成分形的点的集合，以数学家本华·曼德博的名字命名。曼德博集合与朱利亚集合有些相似的地方，例如使用相同的复二次多项式来进行迭代。
1975年，出生于波兰的数学家本华·曼德博特创造了“分形”这个词，为多年来对自然和数学思维的观察命名。分形理论的最基本特点是用分数维度的视角和数学方法描述和研究客观事物，也就是用分形分维的数学工具来描述研究客观事物。它跳出了一维的线、二维的面、三维的立体乃至四维时空的传统藩篱，更加趋近复杂系统的真实属性与状态的描述，更加符合客观事物的多样性与复杂性。
分形理论(Fractal Theory)是当今十分风靡和活跃的新理论、新学科。分形的概念是美籍数学家本华·曼德博（法语：Benoit B. Mandelbrot）首先提出的。分形理论的数学基础是分形几何学，即由分形几何衍生出分形信息、分形设计、分形艺术等应用。
曼德博的研究表明，曾经被认为是混乱或不规则的自然结构，如树木、闪电或蕨类植物的叶子，实际上是分形的。计算机使这种几何学及其算法得以发展。在IBM工作时，曼德博定义了以他的名字命名的集合。第一个图形表示可以追溯到1978年，但是像这样的高分辨率图像只有在今天的计算机上才可能实现。
来自鸽子小脑的浦肯野细胞，圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔 (1899)
浦肯野细胞（Purkinje cell）是从小脑皮质发出的唯一能够传出冲动的神经元。浦肯野细胞是自律性细胞，当有来自窦房结的节律兴奋传过来时，浦肯野细胞就按窦房结的节律兴奋；在没有刺激的情况下，浦肯野细胞就能产生动作电位。
圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔是一个全面而系统的人，他对于大脑的微观结构研究是开创性的，被许多人认为是现代神经科学之父。他绘图技能出众，他的关于脑细胞的几百个插图至今用于教学。
1873年意大利科学家高尔基首创重铬酸银染色法，后来卡哈尔认真研究了高尔基染色法，并对其加以改进使之更为可靠。更可贵的是，卡哈尔拥有非常出色的绘画才能，这使得他的研究结果富有表现力。他的主要才能在于，能看到别人看不到的东西。利用高尔基染色法，他观察并勾勒出了一些结构，比如图中所示的浦肯野细胞的树突棘。他的描述表明，神经组织是由离散的个体单元、神经元组成的，而不是像高尔基所主张的那样是一个连续的网络。
卡哈尔也是后来被公认的“神经元理论”的主要代表人物。今天，神经元理论已经被广泛接受，但在当时，网状理论却更加受欢迎。一百多年前，神经元理论的主张主要为：
- 神经元是中枢神经系统的生理单位，神经元是一个独立实体。
- 树突和轴突自神经细胞胞体伸展而出；神经细胞胞体负责支持与营养。
- 神经冲动的传导方向是自树突到胞体再到轴突，一般是单向的。
- 神经细胞之间存在生理不连续；神经冲动可以单向跨越这些不连续，并在神经元之间进行级联传导。
1906年，瑞典卡罗琳斯卡医学院将诺贝尔医学和生理学奖授予在神经组织学领域做出重要贡献的高尔基和卡哈尔。
鹰状星云“创造之柱”，哈勃太空望远镜(1995)
1995年美国宇航局哈勃太空望远镜首次观测到创造之柱，它距离地球7000光年。这一景象实际上是指巨蛇座鹰状星云中形成恒星的区域，它非常壮观绚丽。
创造之柱起到“恒星子宫”的作用，能够诞生新的恒星。
“就像抵抗沙漠侵蚀的玄武岩柱一样，尘柱和氢柱，致密而寒冷的气体，也经受了附近恒星发出的强烈紫外线所引起的光蒸发。”1995年，美国宇航局就哈勃太空望远镜拍摄的最著名的图像进行了阐述。亚利桑那州立大学的杰夫·海丝特和保罗·斯科文将这组由四个不同的照相机拍摄的鹰状星云的32幅图像拼接在一起。 令人印象深刻的是它的视觉冲击力，和它的视觉冲击力一样令人印象深刻的是它巨大的尺寸：作为恒星孵化器的它，长达几光年，它们的最小的那个柱子比我们的太阳系还要大。
据悉，鹰状星云的创造之柱已被一次巨大的超新星爆炸所摧毁，但由于相距7000光年之遥，在未来1000年内从地球角度进行观测时创造之柱仍保持着未被破坏的结构。
第一张X光照片，伦琴（1895）
1895年12月22日，德国物理学家威廉·伦琴(Wilhelm Rontgen)为妻子安娜·伯莎(Anna Bertha)的手拍摄了X光片。这是第一张X光片。伯莎看到自己的骸骨时的反应再好不过了:“我亲眼目睹了自己死后的样子!”伦琴的发现开启了辐射时代，这纯粹是一个偶然的发现。
1895年11月8日夜晚,伦琴发现了一个意外的现象：他在继续实验时为防止紫外线和可见光的影响,不使管内的可见光漏出管外,用黑色硬纸板把放电管严密封好,在接上高压电流进行实验时,他发现1米以外的一个涂有氰化铂酸钡的荧光屏发出微弱的浅绿色闪光,一切断电源闪光就立即消失,这一发现使他十分惊奇,他全神贯注地重复实验,把荧光屏一步步移远,即使在2米左右,屏上仍有较强的荧光出现,当他带着这张涂料纸走进隔壁房间,关上门,拉下窗帘,荧光屏在管子工作时仍继续闪光。当时,伦琴确信,这一新奇的现象是迄今为止尚未观察过的。1896年年初,伦琴把他的新发现公之于众,立即引起了巨大的轰动,其反应之强烈,影响之迅速,实为科学史上罕见。
1901年诺贝尔奖第一次颁发，伦琴就由于这一发现而获得了这一年的诺贝尔奖物理学奖。
蓝色弹珠，阿波罗17号(1972)
蓝色弹珠（英语：The Blue Marble）是一张在1972年12月7日由阿波罗17号太空船船员所拍摄的著名地球照片。微信的启动画面就是用了这张“蓝色弹珠”，人类最近一次在太空中远眺母星的景象。
几十年来，最著名的地球肖像是1972年12月7日，阿波罗17号的宇航员在前往月球途中用一台装嵌了一个80毫米镜头的70毫米哈苏（Hasselblad）相机拍摄的。当时太空船正运行至距离地球45,000公里（28,000英里）之处。它是少数能把整个地球清晰地拍下来的照片，正因拍摄当时太空船正背向太阳。此时，对于身在太空船上的太空人来说，地球的大小就像小孩子的玩耍的弹珠一样，因而命名。
从1960年起，无人卫星就开始拍摄地球表面。但“蓝色弹珠”是第一张能清晰地拍到地球发亮一面的照片。向外发放这张照片的当时，正值在社会上掀起了一片环保主义热潮，这张照片往往会加上“地球的虚弱”、“容易受伤”和“被浩翰的太空所隔离”等的字眼。美国太空总署的档案保管员迈克·根特利更推测说“蓝色弹珠”是在人类历史中最被广泛流传的照片。
照片51号，罗莎琳德·富兰克林和雷蒙德·高斯林(1952)
照片中的“X”图案是用X射线照射DNA链得到的，它揭示了这种分子具有螺旋结构。1952年5月富兰克林与葛林斯经过了一场长时间的研究，获得一张B型DNA的X射线晶体衍射照片，并且将专门用来解决X射线晶体衍射问题的帕特生函数（Patterson function）应用在图片分析。这张照片称做“照片51号”，曾经被X射线晶体衍射先驱之一约翰·贝尔那（John Desmond Bernal）形容为：“几乎是有史以来最美的一张X射线照片。”
巴兹·奥尔德林登月，尼尔·阿姆斯特朗(1969)
巴兹·奥尔德林 （Buzz Aldrin），原名小埃德温·尤金·奥尔德林（Edwin Eugene Aldrin, Jr.），1930年1月20日出生于美国新泽西州格林瑞治，美国飞行员、美国国家航空航天局宇航员，以在执行第一次载人登月任务阿波罗11号时成为第二名（在尼尔·阿姆斯特朗之后）踏上月球的人而闻名
在第一次探月任务的照片记录中，也许最著名的照片是阿波罗11号的两名宇航员乘坐“鹰”号登月舱降落到地面的照片。1969年7月21日，负责管理照相机的宇航员尼尔·阿姆斯特朗拍摄了这张照片。
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