近年來影像技術的開發，及其對分子結構及分子運動過程的即時記錄，並對研究物體
之真實影像的精確擷取，已有所進展。以雷射掃描共軛焦顯微技術而言，利用共軛焦
原理可去除雜訊而獲致單點影像，若再結合單波長雷射、掃描器和電腦影像處理，則
在不破壞樣品之原則下，樣品內部結構便可以光切片模式來觀測。其結果使受測樣品
之物體結構，可經由點、線、面和體之三度空間相對位置來真實呈現。藉此解析佳、
訊號強、背景干擾極低、立體定位準確和具光學切片的優勢能力，雷射掃描共軛焦顯
微影像技術已廣泛地應用在材料科學、生物醫學、組織工程等研究領域上。

藉由偵測影像技術來研究生化分子之運動與反應，乃致操控與監視其運動與反應過程
，為生物造影尖端領域正積極發展在動力學研究之走向。利用共軛焦顯微影像技術，
或紅外光同相反斯托克拉曼散射顯微術（coherent anti-Stoke Raman scattering
(CARS) microscopy）之分子振動影像技術來觀測生化分子之運動與反應。例如：脂類
（lipids）、蛋白質、及DNA在細胞核裡之聚集（aggregations），皆可由紅外光分子
振動影像中觀測。在細胞核內之水合動力學（hydrodynamics），譬如：細胞核內水分
子擴散係教（intracellar water diffusion coefficients）及細胞膜穿透度
（membrane permeability）等，亦可以生物造影技術來研究。

利用磁振造影技術來偵測水分子擴散光譜的發展為另一有力工具，且開啟了非侵襲性
取得活體蛋白質纖維影像的契機。利用對水分子之兩種不同的擴散量測技術，即一維
擴散譜以及擴散張量磁振成像，可取得水分子在每一個影像位元內進行擴散的三維機
率分布，由此建構之三維分布圖，便可反映影像位元內生物組織的即時走向分布。

對分子及特定物質乃至於隱藏在微小空間（含生物體內）內之有效監測，亦是今後化
學研究之一重要課題。開發高靈敏度與高解析度之偵測工具，為往後化學研究發展極
為重要之領域。將單根半導體奈米線置放於兩電極間（間距1?10 μm）做成場效電晶
體（field-effect transistor，FET），藉此以量度單根奈米線之電流-電壓曲線
（I-V curve），若待測之分子沾染至奈米線表面，則將改變流通之電流。

依此高度靈敏之奈米線場效電晶體裝置，可做為檢測污染空氣環境之氣態分子檢測器
，或做為分析液態化學及生物體系分子之偵測器。

此外，藉由單分子光譜之測量，以對量子力學及化學動力學之基礎探討；對單根奈米
線之電導係數與楊氏彈性係數之測量，以對電（子）學及力學之研究；乃至於利用原
子力顯微鏡來直接量測單一分子與分子間之作用力等，皆為最新發展之精密測量方法
，其發展宛如可將過去蒙在對微觀物質世界觀測之罩紗加以卸除，以更直接之方式尋
求更精確之測量結果。