受限于人類的身體構造，人類的視力是很極限的，能看到的東西也是有很大限制的，比如比人類頭發細很多的東西，就無法用人眼分辨，或者像那種速度是眼睛眨動1/10秒的動作，人類也一樣看不到的，在這種條件下，人類想去觀察和探尋一些東西，就需要使用光學和顯微鏡技術，這樣就可以看到極為細微的影像，例如病毒的顯微影像。
在最近的這些年，美國加州理工學院的研究團隊一直在研究一個新的顯微鏡技術，研究的目的主要是為了同時拍攝到時間和空間，因此行業將這項技術命名為四維(4D)電子顯微技術，4D顯微技術這種科技，主要基礎是*的雷射裝置和量子物理，但其實原理上就很簡單，就是一種停格動畫攝影術。這種停格動畫攝影術發明于1890年，是法蘭西學院教授馬雷(尒ienne-Jules Marey)研究快速運動時，在移動的物體和攝影感光片(或感光條)之間，放置有狹縫的旋轉圓盤，產生類似現代動畫拍攝方式的連續曝光影像。
4D電子顯微技術將可解答從材料科學到生物學等許多領域的問題，包括從原子到巨觀尺度了解材料的特性、納米和微米機電系統(NEMS和MEMS)如何運作，以及蛋白質或生物分子組合如何折迭并變成更大的結構，這是各種活細胞運作的重要過程。另外，4D電子顯微技術還可顯示納米結構中原子的排列方式(原子排列方式可決定新納米材料的特性)，如果時間長度可短至阿秒(10-18秒)，或許還能追蹤電子在原子和分子內的移動。除了用于研究基礎科學之外，其它用途也相當廣泛，包括設計納米機器和新型藥物等。
