严格地说，这个问题下面的答案其实说起来都不算“技术上不是很复杂”，实现起来的复杂性只有真正做过的人才能体会到。不过确实有很多 idea 给人一种“看完答案发现这道题好容易啊，我怎么就没有做出来呢”的感觉。
我也来简单写一个昨天 Science 在线发表的一篇技术文章[1]，经朋友推荐刚刚看完，真心被作者的机智震惊得跪下了。。。idea 实在是相当的。。。简单易懂。。。
——————————————
背景之一是 2014 年诺贝尔化学奖颁发给了“超分辨荧光显微术”[2]，简单说就是由于光的波长限制，用光学显微镜只能分辨一半波长大小的物体，尺度大约是 200 nm，称为衍射极限。获奖者利用荧光分子的特性，用一些巧妙的办法绕过了这个限制，目前这个分辨率已经提高到了 10 nm 以内。当然这些方法都是有代价的，比如会牺牲显微成像的速度、必须要求特殊的荧光分子、需要比较特制的显微镜等等。
背景之二等会再说。
然后这篇 Science 文章用了一种很奇葩的办法也绕过了衍射极限。他们先让样品胀大，用物理/化学方法让样品膨胀到原来的 4.5 倍，然后再拿去进行显微成像，一下子就把分辨率提高到了几十个纳米（现在观察到的 200 纳米对应于原始样品中的几十个纳米）。
那么怎么让样品膨胀呢，有没有想到纸尿裤和xx巾，这里用了几乎一模一样的原理！将丙烯酸钠单体和一些必要的交联剂等灌到生物样品（比如大脑切片）里面，再诱发聚合反应形成的聚丙烯酸酯三维网状结构，让生物结构被聚合物均匀地支撑起来，然后再吸水膨胀就可以拿去普通显微镜观察了，能够获得与诺奖技术几乎相当的分辨率（目前声称是 70 nm）。
直接把文章里面的图贴过来，A (i) 是吸水之前的聚合物形态，(ii)是吸水之后膨胀的形态；B 是一份鼠脑切片的原始样品，C 是膨胀之后的样品，注意 B、C 的标尺（右下角的白线）在显微镜视野里面是一样的尺度。
就这样，一篇 Science 文章出炉，超分辨成像竟如此简单粗暴。
——————————————
题主也问了 idea 是如何产生的，我也简单猜测一下。反正我昨天听说这篇文章之后的第一反应是卧槽还可以这样。
不得不穿插一段八卦。这篇文章的通讯作者 Ed Boyden 目前是神经科学领域鼎鼎大名的人物，他和 Karl Deisseroth 一起发明了“光遗传学（Optogenetics）”，这是未来若干年（考虑到我对今年超分辨获奖的神棍预测，说不定就是明年了）必得诺贝尔生理学或医学奖的工作。
前面提到的背景之二就是 Karl 实验室在 2013 年又发明了一项伟大的技术（称为 CLARITY），可以把整个老鼠大脑（死掉的）变得透明，方便对大脑深处进行荧光成像。原理大致就是通过小分子高聚反应，在样品里面支撑起来，然后洗掉细胞膜磷脂层，样品就透明了。CLARITY 发明以前也有一些方法用来实现样品透明化，它们包括 CLARITY 都有一个大家觉得是缺点的地方，就是在处理之后，样品会有一点膨胀变形。
然后 Boyden 实验室“反其道而行之”，尽量让样品膨胀得很大，来看清里面的细节。。。
当然这篇 Science 文章压根就没有引用 CLARITY，所以以上的 idea 由来是我猜的。（前面八卦的另一部分是，Karl 和 Ed 在发明光遗传学之后因为一些事情交恶了[3]，这也许可以解释为啥没有引用 CLARITY 那篇文章。）
[1]: http://dx.doi.org/10.1126/science.1260088
[2]: http://www.zhihu.com/question/25854405/answer/31575168
[3]: http://www.zhihu.com/question/22687168/answer/22316572
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：方非
【知乎日报】千万用户的选择，做朋友圈里的新鲜事分享大牛。
点击下载
此问题还有 95 个回答，查看全部。
延伸阅读：
如果人体具有自爆技能，文明应该是如何发展的？
