◆微观世界的揭秘者——电子显微镜
电子显微镜的诞生，人们可以通过它看到细胞内部极为细小的结构，可以在分子的基础上研究生命的奥秘，由此还产生了一门重要的现代新学科——分子生物学。电子显微镜是现代科学技术进步的成果，也是推动现代科学技术不断发展的有力工具。
1982年，国际商业机器公司苏黎世实验室的葛·宾尼博士和海·罗雷尔博士及其同事们共同研制成功了世界上第一台新型的表面分析仪器——扫描隧道显微镜(STM)。它的出现，使人类第一次能够实时地观察单个原子物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理、化学性质，被国际公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。为此，1986年，宾尼博士和罗雷尔与发明电子显微镜的鲁斯卡获得了诺贝尔物王早学奖。
◆基本粒子相互作用
基本粒子按照其质量、寿命、自旋以及参与的相互作用等性质，可分为轻子、强子(重子、介子)，以及相互作用的传递子等。在这些基本粒子所组成的基本粒子的世界中存在着四种相互作用，即引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。引力作用在微观世界中太弱，因此可以不考虑。
温伯格和萨拉姆等以夸克模型为基础，完成了描述电磁相互作用和弱相互作用的弱电统一理论。他们因此而获得1979年诺贝尔物理学奖。目前科学家们想把强相互作用和引力相互作用也统一进来，但困难比较大。目前最有希望的理论是超弦理论。
◆夸克模型
基本粒子如此之多，难道它们真的都是最基本、不可分的吗？近40年来大量实验实事表明至少强子是有内部结构的。
1964年盖尔曼(生于1929年)提出了夸克模型，认为介子是由夸克和反夸克所组成，重子是由三个夸克组成。他因此获得1969年诺贝尔物理学奖。1990年，弗里德曼、肯德尔和泰勒因在粒子物理学夸克模型发展中的先驱性工作而获得诺贝尔物理学奖。1965年，费曼、施温格、朝永振一郎因在量子电动力学重整化和计算方法上的贡献，对基本粒子物理学产生深远影响而获得诺贝尔物理学奖。温伯格和萨拉姆等以夸克模型为基础，完成了描述电磁相互作用和弱相互作用的弱电统一理论。他们因此获得1979年诺贝尔物理学奖。目前统一场论的发展正向着把强相互作用统一起来的大统一理论和把引力统一进来的超统一理论前进；并且这种有关小宇宙的理论与大宇宙研究的结合，正在推动着宇宙学的发展。
◆粒子研究的强力工具——高能加速器
高能加速器是核物理学和粒子物理学研究的强有力工具和现代化实验手段。它采用人工方法加速带电粒为什么需要高能量的粒子呢？这是因为在核物理学和粒子物理学研究中，需要深入到基本粒子的内部，才能探求其秘密。高能加速器的原理，就是使带电粒子在电场中获得能量而加速，再用磁场约束其运动轨道，根据实验的需要进行有效的控制。它的原理虽然简单，但技术十分复杂。
◆中国第一台正负电子对撞机
正负电子对撞机是高能粒子加速器的一种，是研究核物理、高能物理，认识微观世界的一个重要手段。
我国的对撞机工程是邓小平同志亲自拍板、在1981年正式上马的。1988年10月16日，北京正负电子对撞机首次对撞成功，这是我国研制成功的第一台正负电子对撞机。北京正，是继“两弹一星”之后我国科技史上的一次重大突破，标志着我国的粒子物理研究又迈上了一个新的台阶，使我国在世界高科技领域占有了一席之地。
◆揭示低温下的奇迹——低温物理学
经过长期实践，人们发现在一个大气压下，空气要在81K(约－192℃)以下才可能液化，便把低于81K以下的温度范围称为低温。如果采用特殊技术（称低温技术）把气体液化，并将它们置于特殊的容器中保存起来，就可以获得低温。许多物质在低温范围里显示了从未有过的奇异特性和规律。我们把研究物质在低温下的结构、特性和运动规律的科学，叫做低温物理。
◆超导电性的广泛应用
在工业领域，超导电性也有着广泛的应用，遍及电能、电机、交通运输、空间技术等各个方面。例如，美国、日本、法国、前苏联等国家都进行过超导电机和超导磁流体发电的试验。还有许多国家都试图将超导磁体用作变控热核堆的等离子体约束磁场等。在交通运输方面，日本最先设计出超导磁悬浮列车，时速可达到500公里/小时，并且样车已在东京－大虽然人们应用超导磁体的起步时间不长，但有许多设想已经得到实现，如超导磁体轨道、火箭内磁力系统、宇宙射用磁分析器等。