美国哈佛大学的吉恩·里维特（Jean Livet）使用共焦显微技术（confocal microscopy），拍摄了一只基因工程小鼠的脑干组织切片（厚340μm）。由于经过基因改造，小鼠的每个神经细胞都呈现出不同的颜色（见上图）。给神经元赋予不同的颜色（即“脑虹”技术，Brainbow），科学家就能观察到单个轴突在复杂的脑神经网络中的走向。

目前，光学显微技术正在经历一场前所未有的变革。科学家使用新型荧光标记物和最新基因工程技术对组织样本进行改造，让显微镜中的组织样本变得五彩斑斓，打开了通往“发现”的大门。荣获2007年奥林巴斯生物数字成像大赛一等奖的图片，是研究人员采用一种全新技术——“脑虹”技术拍摄的。通过这种技术，小鼠脑部的各个神经元呈现出各种色彩，清晰可辨，让我们可以在错综复杂的神经网络中跟踪分析特定轴突，也可以绘制完整的神经网络图谱——对于老式成像技术来说，这是不可能完成的任务。

显微镜的精度也在提高。我们可以在某个特殊蛋白质上做标记，然后利用显微镜跟踪观察它在组织里的活动路线；细胞分裂、分化过程中的每个细节，同样可以一览无余。研究人员能在强光下快速抓拍，捕捉细胞或组织内的瞬时事件，也能在弱光下观察细胞内的精细生命过程。随着显微技术的创新发展，图像采集速度与分辨率之间的矛盾将逐步得到解决。

目前，一些显微技术甚至能观察最细微的生物结构（同时处理大量观察数据），这些技术的广泛应用，为我们了解生命的本质奠定了坚实的基础。