原子力显微术

想象一位盲人用一根细手杖轻扫墙面、靠感受每一次轻微的回推来读出墙的纹理。原子力显微术的精神与此非常相近：一根末端带尖点的细小弹性悬臂在表面上滑过，尖点与表面之间那微弱的作用力，就把眼睛根本看不见的每一处凸起和凹陷告诉了我们。

这根弹性悬臂叫做悬臂梁，像一块微观的跳水板，长度约相当于一根头发丝的宽度。当它的尖端靠近表面时，原子会吸引或排斥它，悬臂便发生极其细微的弯曲；一束激光从它背面反射出去，把这种弯曲放大成可测量的信号。悬臂常常被设成振动，而表面的拉力会改变它振动的方式。让探针扫过一格一格的网格、追踪这些变化，就一点一点地构建出表面的高度图。

它之所以重要，是因为不同于靠隧穿电流读数的那位“表亲”，它感受的是力，因而能用在任何东西上——金属、塑料，甚至水中的活细胞——所以它能用在那些其他原子尺度显微镜碰不了的绝缘体上。诚实的提醒是：你看到的，是探针的形状与真实表面糊在一起的结果：尖端太钝会把细节抹糊，按得太重又会压坏或拖动柔软的样品，所以尽可能轻柔的触碰正是全部的技艺所在。