国际商用机器公司(IBM)的两名科学家,海恩里希 · 罗雷尔(Heinrich Rohrer)和格德 · 宾尼(Gerd Binnig)发明了扫描隧道显微镜(STM),但他们并非最早探测电子世界的人。50年代末期,宾夕法尼亚州立大学的欧文 · 米勒(Erwin Muller)已经发明了一台原子分辨装置——场粒子显微镜。这种装置设在一个真空室中,强电场把带电原子从样品表面剥离下来,把它们迅速送至检测器中能反映它们排列的适当位置上,然而这种显微镜仅仅局限于观测被拉成非常尖锐的针尖状试样。但在60年代末期,米勒一个从前的学生制成了一种装置,如果他能完成的话,这种装置是有希望直接发展成为扫描隧道显微镜的。

尔后,国家标准局(NBS,现在叫国家标准-技术研究所)的拉塞尔 · 杨(Russell Young)发明了一种仪器,他称之为“地貌探测器”(topografiner)。对于扫描隧道显微镜爱好者来说,杨的探测器的基本配置中有一个他们熟悉的环状物。通过反馈和控制系统使尖端处于一恒定的高度,压电器扫描尖锐的金属尖端的表面,当扬和他的同事把探测器的尖端凑到离金属试样足够近时,他们甚至测定了隧道电流——扫描隧道微镜的基础。他们出版的报告宣称,原则上,这种效应可用于测定表面以内大约0.3 nm或相当于原子分辨率尺寸的位置,汉堡大学的罗兰 · 威森登杰(Roland Wiesendenger)评价说:“老实说,国家标准局研制的仪器和国家商用机器公司苏黎世研究中心的原子分辨仪器是非常接近的。”

但杨再也不能有试验的机会。1971年,国家标准局管理部门在资源分配决案中撤销了杨的“地貌探测器”项目。但杨永远不会忘记他曾经站在看见原子的边缘上,瑞典皇家科学院也没忘记这一点。在授予宾尼和罗雷尔1986年度诺贝尔物理学奖时,诺贝尔评奖委员会承认杨的工作对扫描隧道显微镜的密切接近,并对他未能在“意外的巨大实验困难”面前击败宾尼和罗雷尔而遗憾。

[杨先碧译自Science,1997年6月27日]