精密光学仪器室是实验中心的特色实验室之一，包括激光扫描共聚焦显微镜、光刀光镊系统、原子力显微镜、倒置/正置荧光显微镜、超景深三维数码显微镜、体视显微镜等先进的光学观察成像设备，可满足生命科学细胞及生物大分子研究工作的需要，设备总值近八百万元。光镊和光刀联合操作，可实现对粒子的捕获、牵拉、切割和打孔等各种微操控与微加工，为微米量级的生物学研究提供了可能，也是细胞生物学、分子遗传免疫学、基因工程、生物光谱等领域中研究单个细胞或细胞器的重要工具。原子力显微镜(安捷伦PicoTrac)具有多种成像模式，可实现对标本的表面形貌、结构及性能的分析表征，广泛应用于材料学、化学、生物医学等多学科领域。共聚焦显微镜(Leica SP5)可采集组织或细胞内部的荧光标记信号、在亚细胞水平观察重要离子浓度的变化、观察组织或细胞的形态学变化和内部微细结构、对样品进行断层扫描并重构和分析组织或细胞的三维空间结构等。

激光扫描共聚焦显微镜是80年代发展起来的分子细胞生物学分析仪器，它是随着激光、视频、计算机等技术的飞速发展而诞生的新一代显微镜。较传统显微镜有着不可比拟的优势，如高空间分辨率，非介入无损伤连续光学切片，三维图像，实时动态等细胞结构和功能的分析检测。

下图是原子力显微镜（Atomic force microscopy）具有纳米级成像分辨率，且样品处理简单，现场操作性好，既能在真空和大气下工作，也能在接近生理条件的溶液环境中直接成像。其皮牛顿级力分辨率，使得在单分子水平测分子间/内相互作用力或分子操纵成为可能。