본 논문은 스마트 현미경을 과학적 탐구의 능동적 협력자로 재정의하는 이론적 틀을 제시합니다. 세포 연구에서 관찰 가능한 영역(경험적 영역)과 이해해야 하는 영역(인식적 영역) 간의 격차인 '인식-경험적 분열' 개념을 중심으로, 인식-경험적 인지, 계층적 맥락 통합, 탐지에서 인지로의 진화, 적응적 측정 체계, 서사적 종합 능력, 맥락 간 추론 등 여섯 가지 핵심 설계 원칙을 제안합니다. 이러한 원칙들은 경험적 관찰을 과학적 이해의 목표와 일치시키도록 설계된 다중 에이전트 아키텍처를 안내합니다. 이 틀은 자동화를 넘어 가설 생성, 통찰력 발견, 이론 개발을 적극적으로 지원하는 현미경 시스템을 구축하기 위한 청사진을 제공하여 지식 창출 과정에서 과학 기기의 역할을 재정의합니다.