2017诺贝尔化学奖又双叒发给了物理学家,化学家:我不要面子的吗?

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今天下午17 点 45 分左右

2017年的又一项诺奖得主新鲜出炉


物理学家雅克·迪波什(Jacques Dubochet)

物理学家约阿基姆·弗兰克(Joachim Frank)

物理学家理查德·亨德森(Richard Henderson)

因研发冷冻电镜技术

荣获 2017 年诺贝尔化学奖


图:诺贝尔化学奖项发布官方图片


说起诺贝尔化学奖

不得不提到它的俗名“诺贝尔理综奖”

自1901年首次颁奖以来

诺贝尔化学奖被多次颁发给

生物、生物化学、生物物理、物理等领域

可谓是“不务正业”


今年的奖项发布之后

许多化学家又开始捶胸顿足

今年的诺贝尔化学奖

又双叒叕发给了物理学家


化学家:

那么这次获奖的冷冻电镜技术

又是个什么鬼呢?


冷冻。电镜。技术

顾名思义

就是应用冷冻固定术

在低温下使用透射电子显微镜

观察样品的技术


有人又要问了

为什么看个细胞要弄得这么麻烦呢?


图:Titan Krios 电子显微镜


这就要从电子显微镜技术的缺陷说起

虽然电子显微镜技术面世已久

可是它会发射出破坏性的电子束

这种电子束扫射穿透样品后

才能得到我们想看的图像

所以经过电子显微镜的样品

一般都是“无生命”的样品

看不了活的东西


而悲催的是

我们现在生物研究的核心问题就是

观察细胞内部的生命细节


于是科学家研究出了

冷冻电镜技术

研究者将生物分子冷冻起来

让它能经受住电子束扫射

这样我们就可以在电子显微镜下

看到活的细胞了

那些我们之前都不能观测到的

细胞内不可描述的过程

就可以呈现在我们眼前


而且这群诺奖得主

提高了成像质量

对电子显微镜下模糊的2D图像

进行分析和合并

从而显示出一个清晰的三维结构


就像一个三维的苹果

我们拿照相机

360°地拍很多张二维照片

就能构造出苹果的三维模型

这就让科学家可以360°

全方位无死角的观察细胞内部


图:二维投影


图:冷冻电镜三维结构


其跨时代的意义就像是

从仅仅能看简单的几张静态照片

到能看3D电影



眼见为实,成像技术是理解真相的关键

这种方法使生物化学

进入了一个新的时代

2015年《自然》杂志旗下子刊

就将冷冻电镜技术评为

年度最受关注的技术


图:冷冻电镜技术发展历程


在冷冻电镜的这场技术革命中

华人科学家也功不可没

在某些方面甚至独领风骚

做出了诸多重大成果


华人科学家程亦凡教授

在2013年底

首次利用冷冻电镜技术

解析近原子分辨率膜蛋白结构

这项成果在业界引起了巨大轰动


图:程亦凡教授照片


我国著名科学家施一公

发表了一系列重大蛋白复合物的

冷冻电镜结构

包括γ-secretase、spliceosome等

被誉为过去几十年我国科学家

对基础生物学领域的最大贡献


不仅如此,早在七八年前

清华大学就开始重视冷冻电镜技术

投入了大量资金用于冷冻电镜设施的建设

这个决定使清华在冷冻电镜领域

无论是从科研设备还是人才成果等方面

都跻身世界领先水平


图:中国冷冻电镜主要研究人员分布


工欲善其事,必先利其器

在现在科学研究中

科研仪器扮演着越来越重要的角色

这些仪器是科学家眼睛、手和脑的延伸

而冷冻电镜技术的发明

也帮助科学家完成更多研究和突破

所以这次诺奖发给物理学家

也是实至名归


至此,自然科学领域的诺贝尔奖

已全部颁发完毕

诺奖候选人们终于可以

踏下心来

踏踏实实的过一个中秋节了


图:本次诺奖自然科学类的获奖技术图片



最后,蛋蛋姐祝大家中秋快乐!





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参考资料:

搜狐新材料在线《Science, Nature, Cell发布神器—冷冻电镜到底是何方神圣?


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