显微镜光源 小专家解读2017届诺贝尔化学奖：让你

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 在去年顽皮的诺贝尔化学奖颁给化学家之后，今年，它又恢复了冷漠的个性。这次，这个奖项颁给了三位生物物理学家，瑞士洛桑大学的名誉生物物理学教授雅克·杜布切特。厄兰，美国哥伦比亚大学生物学教授约阿希姆·弗兰克和英国MRC分子生物学实验室主任理查德·亨德森，他们为低温电子显微镜的发展作出了贡献。
    
     对于生物物理领域的科学家来说，这个技术奖是期待已久的。自从2013年这项技术的突破以来，我们在每个国际会议上都讨论过，不是它是否会获得诺贝尔奖，而是将授予谁。中国科学院生物物理学家、蛋白质科学研究平台生物成像中心的首席科学家在接受《中国科学杂志》采访时开玩笑说。
    
     在他们看来，这个奖项是名副其实的。因为人类次可以在显微镜下看到接近自然状态的生物大分子的精细图案。
    
     长期以来，人们一直认为电子显微镜只能用来观察死物，因为电子显微镜的电子束杀死了生物，而电子显微镜的真空管则使它们脱水致死。
    
     为了防止身体脱水，我们可以让他们保持凉爽。在上世纪80年代，杜布切特提出了快速冷却的概念。他把水引入电子显微镜，成功地实现了水的快速玻璃化。
    
     一般来说，在电子显微镜的真空管中液态水的蒸发会导致生物大分子的坍塌。快速冷却使水快速冷却，使生物样品包裹在液态中，然后立即固化，使生物记录成为可能。分子在真空管中保持自然形态。
    
     为了让图像更清晰，生物学家弗兰克在1975年至1986年之间开发了一种图像处理技术，它能够分析由电子显微镜产生的模糊的2D图像，并将它们合并以产生清晰的3D结构。他的突破使得未来低温电子显微镜的广泛应用成为可能。
    
     1990，亨德森成功地用电子显微镜产生了具有原子级分辨率的蛋白质的三维图像，这一突破为低温电子显微镜的发展奠定了基础。
    
     尽管亨德森近年来的论文远没有令人眼花缭乱，但在低温电子显微镜领域每个重大的突破或争议性成果都有，但亨德森教授是个应邀到山上来的。张凯，坎布MRC分子生物学实验室的研究员。山脊，评论道。
    
     迄今为止，中国科学院生物物理研究所的研究员孙飞仍记得他与亨德森的次会面。那是在2006年，当时，低温电子显微镜的突破还在酝酿之中，亨德森正在呼吁人们关注低温电工的潜力。在显微镜下，指出了未来突破的方向。
    
     孙飞说，这项突破终于在2012年至2013年间取得了。直接电子检测相机的发展使得冷冻电子显微镜（CEM）技术的定性突破在2006年从纳米分辨率的0.2纳米到0.3纳米。
    
     2013年，美国加州大学的程逸凡教授和他的合作者成功地将新的相机技术应用于膜蛋白的分子结构分析。这使得低温电子显微镜能够实现真正的突破-分辨率接近于生物大分子的世界终于清楚了。
    
     10月2日下午，诺贝尔奖为张凯颁奖。10月4日晚上，化学奖一开，张凯就写了一篇原创的《微聊》文章，让所有的热门作品都兴奋不已！
    
     像张凯一样，很多人对低温电子显微镜很感兴趣，原因在于这项技术已经成为分子生物学家的重要研究工具。
    
     中国科学院生物化学和细胞研究所蛋白质科学中心（上海）的研究员丛耀告诉《中国科学杂志》，随着直选技术的发展，低温电子显微镜（CEM）技术经历了一场分辨率革命。电子检测技术已经取得了长足的进步。在更自然的状态下，生物大分子机器的精细结构可以从原子分辨率的水平进行分析，甚至能够区分动态结构的变化。
    
     2011年，生物物理研究所的研究员朱平，用这个电子显微镜分析了昆虫多角体病毒的近原子分辨率的三维结构。这是我国用冷冻电子显微镜对生物大分子的原子结构模型进行分析。植物采光超配合物的原子分辨结构，被评为中国十大科技进步。
    
     由于冷冻电子显微镜的存在，清华大学在《细胞》、《自然》、《科学》杂志上发表了许多重要成果，甚至总结出了冷冻电子显微镜+清华大学=CNS的公式。他说，在揭示拼接体的结构和工作机制之后，如果没有低温电子显微镜，就不可能获得拼接体的近原子分辨率。
    
     因此，低温电子显微镜被誉为分子生物学的伪影，分析生物大分子复合物的三维结构变得越来越容易。从抗药蛋白到扎卡病毒的出现，流行病学论文层出不穷。今天，生物化学正在经历爆炸性的发展，并准备迎接激动人心的未来。
    
     姚明说，这项技术已经或将要在结构生物学、生物化学、细胞生物学和基于结构的药物设计中带来划时代的变化。
    
     人工制品的研究和开发吸引了来自各个领域的大量科学家，使得这一技术领域成为热门研究课题。
    
     在2013冰冻电子显微镜突破之后，它立即引起了众多科学家的关注，许多人开始转向这一领域的研究。除了大量的生命科学家们已经开始使用这项技术来研究结构Mo。在生物学和数学领域，科学家已经开始研究低温电子显微镜的图像处理和自动化。材料科学家和物理学家已经开始研究高分辨率成像方法在化学领域中的更深层次的问题。科学家们开始研究新的样品制备方法和其他方面。Sun Fei说，简而言之，这个领域现在非常热。
    
     诺贝尔奖的揭晓是对冷冻电子显微术领域的认可。它还告诉我们一个事实：科学进步离不开技术突破。Sun Fei说。
    
     近年来，加大了对技术方法研究的投入。中国科学院生物物理研究所和清华大学生物物理研究所等科研机构一直在开展低温电子显微镜的研究，科学家们注意到我国冷冻电子显微镜技术发展迅速，受到人们的广泛关注。在国际冷冻电子显微镜领域受到广泛关注，丛耀希望中国科学家今后能在这一领域取得更大的成就。
    
     孙飞告诉记者，冷冻电子显微镜技术仍在酝酿着又一个突破，如果能够实现，因为这个突破将大大丰富人们对生物大分子结构动力学的认识，深入揭示生命的奥秘。
    
     现在冷冻电子显微镜仍然在溶液中观察生物大分子的结构，下一步，我们正在探索如何在体内直接观察分子的精细结构，即在生物组织中直接观察生物大分子的结构动力学。莱克勒斯，Sun Fei说。
    
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