台湾大学物理系副教授赵治宇领导的研究团队，利用自主研发的“生物环境穿透式电子显微镜”，首次直接观察到水分子通过渗透方式穿透细胞膜的过程。这一发现不仅解答了生物学和医学界长期关注的“水分子如何进出细胞”问题，还意外揭示了固体、气体、液体和液晶之外的第五种物质状态——酯膜结构。

赵治宇介绍，传统的电子显微技术需要将生物样本制备成染色干切片或冷冻死切片，无法观察活体细胞的动态过程。而他们研发的新型显微镜能够直接观察活体细胞，从而捕捉到水分子渗透细胞膜的实时动态。此外，研究团队还发现，细胞膜上的酯膜结构具有部分柔性排列，分子间位置关联程度比液晶小，与液体相似，因此允许其他物质通过。

这项技术有望拓展到医疗领域，例如观察艾滋病病毒、SARS病毒等进出酯膜的动态机制，研究心肌水肿和肺水肿的病理过程，以及通过抗菌与酯膜的反应分析抗生素杀菌的动态状况。

研究成果已发表于美国物理学会权威刊物《物理评论通讯》2004年12月第二期。赵治宇是台湾液晶薄膜及电子显微技术专家，1992年毕业于台湾大学物理系，1997年获得纽约州立大学物理学博士学位，后返台任教。