1873年、ドイツの物理学者エルンスト・アッベは顕微鏡学の限界を打ち立てました。彼は光学顕微鏡の解像度の限界を導き出し、それは光の波長の約半分であると主張しました。アッベによれば、一般的に使用される波長は550ナノメートルであるため、ほとんどの顕微鏡では約0.2マイクロメートル（細菌の幅程度）しか見ることができないということです。
しかし、科学における限界の最も素晴らしい点は、ほぼ常にそれを超越できるということです。そして、それができれば、たいていノーベル賞が授与されます。今年のノーベル化学賞は、光学解像度の限界を突破した3人の科学者に授与されました。つまり、彼らは顕微鏡をさらに微細化したのです。まさにナノレベルに到達したのです。
0.2マイクロメートルという最大解像度は、かなり小さいように思えるかもしれませんが、人体の微小な分子を観察するには、かなり大きい解像度です。小さな分子は、わずか1ナノメートルの長さしかありません。
これらのナノスコープの助けを借りて、研究者たちは脳内のシナプスで生成される分子などを可視化することができました。また、アルツハイマー病やパーキンソン病といった多くの変性疾患におけるタンパク質の蓄積を追跡することも可能です。
実際、ナノスコピーは受精卵内の個々のタンパク質を視覚化するためにも使用できます。
ノーベル賞は、光学解像度を向上させる2つの異なる手法に授与されました。マックス・プランク生物物理化学研究所のシュテファン・ヘルは、誘導放出抑制顕微鏡法と呼ばれる手法を開発しました。この手法では、2本のレーザービームが試料上を走査します。1本のビームは蛍光分子を発光させ、もう1本のビームはナノメートルサイズの領域以外の蛍光をすべて抑制します。その結果、顕微鏡はナノメートルサイズの領域のみを捉え、0.2マイクロメートルよりも高い解像度を持つ明るく照らされた画像が得られます。
エリック・ベツィグとウィリアム・モーナーは、単分子顕微鏡法の分野を発展させた功績によりノーベル賞を受賞しました。二人の科学者は別々に研究を行っていましたが、どちらの手法も緑色蛍光タンパク質（GFP）と呼ばれる分子を用いて、個々の分子の蛍光をオンオフさせるものでした。蛍光を発するクラゲから単離されたGFPは、細胞内の他のタンパク質と結合して光を発し、タンパク質の位置を明らかにすることができます。
モーナーとベッツィグは、GFPの蛍光を自由にオン・オフできることを発見し、単一分子の蛍光を制御できることを示しました。これにより、発光するタンパク質の位置は顕微鏡で容易に観察できるようになります。
これら3人の科学者によって開発された方法は現在、世界中で使用されています。
ノーベル
訂正（2014年10月8日午後5時50分（米国東部時間）：記事本文では、エルンスト・アッベが顕微鏡の解像度の限界を定めた年について誤りがありました。正しくは1973年ではなく1873年です。訂正いたしました。この誤りをお詫び申し上げます。
