本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
我最近收到一個精彩的故事，講述了來自明尼蘇達州聖奧拉夫學院的十名大學生，他們參加了科羅拉多州博爾德細胞3D電子顯微鏡實驗室的電子顯微鏡課程。除了展示正在使用的技術和裝置外，學生們還有機會實際操作顯微鏡，他們所製作出的成果令人驚歎。
上面的影片是學生們製作的淡水原生生物嗜熱四膜蟲單細胞斷層掃描的3D模型。 奇怪的、超凡脫俗的斑點和裂縫是細胞內部膜，而紅色棒狀物是細胞骨架纖維。 整個影片將細胞內部世界構建成一個無可否認的繁忙場所，充滿了膜、液泡和獨立的隔間。
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為了製作這個影片，學生們從細胞中切取薄片，並使用電子顯微鏡拍攝它們。 然後使用計算機程式將這些切片拼接成細胞的完整3D影像。 隨後渲染了一個彩色模型，原始的灰色顯微照片作為背景參考（您可以在上面的影片中看到）。 然後，影片能夠在3D景觀中穿梭，從不同的角度捕捉它。
雖然乍一看，上面的兩張圖片看起來非常不同，但仔細觀察會發現明顯的相似之處。 左側圖片邊緣和中間的膜已渲染為綠色。 右側的深色彎曲斑點在模型的右側為紫色，所有其他小的紫色斑點都可以與其相應的標記相匹配。 然而，彩色3D版本比靜態的黑白薄片影像具有很大的優勢——它可以在所有維度上進行探索，並且更容易看到膜之間的連線。
這個影像不僅僅是作為練習而製作的，學生們還在積極探索嗜熱四膜蟲的交配過程。 除了證實早期研究表明兩個交配細胞之間形成孔隙外，他們還發現每個孔隙都充滿了分支膜系統。 孔隙在交配過程中擴張，以允許DNA在細胞之間傳遞，這意味著這些膜可能有助於引導DNA，或在DNA在兩個交配生物體之間移動時保護它。編輯：後來有人向我指出，由於這些是原生生物而不是細菌，因此透過這些孔隙傳遞的不僅僅是“DNA”，而是整個細胞核！
對於年輕學生來說，這是一個很棒的參與專案，他們都非常享受參與的過程。 真的沒有比實際參與其中更能瞭解科學研究的方法了！
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感謝聖奧拉夫學院允許轉載影片和影像。 他們的媒體稿可以在這裡找到。