自17世紀光學顯微鏡發明，人類得以觀察微米（10-6公尺）大小的細胞，微生物學研究於焉濫觴，過去近四百年來，在科學家的努力之下，不僅為人類疾病的成因及治療方式找到了更具體的解答，也在生物、化學、物理、材料科學、微電子等領域掀起革命。不論是路易•巴斯德（Louis Pasteur）於19世紀中葉在鏡像異構物、發酵、細菌培養和疫苗研究的重大發現，或是甫出爐的2014年諾貝爾化學獎得主艾瑞克･貝齊格（Eric Betzig）、史蒂芬･海爾（Stefan W. Hell）以及威廉･莫納（William E. Moerner）3人利用分子的螢光，監看細胞內部分子間相互作用的重大突破，都離不開顯微鏡的運用。
