2017諾貝爾化學獎又雙叒發給了物理學家，化學家：我不要面子的嗎？

酷玩實驗室作品

首發於微信號 酷玩實驗室

今天下午17 點 45 分左右

2017年的又一項諾獎得主新鮮出爐

物理學家雅克·迪波什（Jacques Dubochet）物理學家約阿基姆·弗蘭克（Joachim Frank）物理學家理查德·亨德森（Richard Henderson）因研發冷凍電鏡技術榮獲 2017 年諾貝爾化學獎

圖：諾貝爾化學獎項發布官方圖片

說起諾貝爾化學獎

不得不提到它的俗名「諾貝爾理綜獎」

自1901年首次頒獎以來

諾貝爾化學獎被多次頒發給

生物、生物化學、生物物理、物理等領域

可謂是「不務正業」

今年的獎項發布之後

許多化學家又開始捶胸頓足

今年的諾貝爾化學獎

又雙叒叕發給了物理學家

化學家：

那麼這次獲獎的冷凍電鏡技術

又是個什麼鬼呢？

冷凍。電鏡。技術

顧名思義

就是應用冷凍固定術

在低溫下使用透射電子顯微鏡

觀察樣品的技術

有人又要問了

為什麼看個細胞要弄得這麼麻煩呢？

圖：Titan Krios 電子顯微鏡

這就要從電子顯微鏡技術的缺陷說起

雖然電子顯微鏡技術面世已久

可是它會發射出破壞性的電子束

這種電子束掃射穿透樣品後

才能得到我們想看的圖像

所以經過電子顯微鏡的樣品

一般都是「無生命」的樣品

看不了活的東西

而悲催的是

我們現在生物研究的核心問題就是

觀察細胞內部的生命細節

於是科學家研究出了

冷凍電鏡技術

研究者將生物分子冷凍起來

讓它能經受住電子束掃射

這樣我們就可以在電子顯微鏡下

看到活的細胞了

那些我們之前都不能觀測到的

細胞內不可描述的過程

就可以呈現在我們眼前

而且這群諾獎得主

還提高了成像質量

對電子顯微鏡下模糊的2D圖像

進行分析和合併

從而顯示出一個清晰的三維結構

就像一個三維的蘋果

我們拿照相機

360°地拍很多張二維照片

就能構造出蘋果的三維模型

這就讓科學家可以360°

全方位無死角的觀察細胞內部

圖：二維投影圖

圖：冷凍電鏡三維結構

其跨時代的意義就像是

從僅僅能看簡單的幾張靜態照片

到能看3D電影

GIF/654K

眼見為實，成像技術是理解真相的關鍵

這種方法使生物化學

進入了一個新的時代

2015年《自然》雜誌旗下子刊

就將冷凍電鏡技術評為

年度最受關注的技術

圖：冷凍電鏡技術發展歷程

在冷凍電鏡的這場技術革命中

華人科學家也功不可沒

在某些方面甚至獨領風騷

做出了諸多重大成果

華人科學家程亦凡教授

在2013年底

首次利用冷凍電鏡技術

解析近原子解析度膜蛋白結構

這項成果在業界引起了巨大轟動

圖：程亦凡教授照片

我國著名科學家施一公

發表了一系列重大蛋白複合物的

冷凍電鏡結構

包括γ-secretase、spliceosome等

被譽為過去幾十年我國科學家

對基礎生物學領域的最大貢獻

不僅如此，早在七八年前

清華大學就開始重視冷凍電鏡技術

投入了大量資金用於冷凍電鏡設施的建設

這個決定使清華在冷凍電鏡領域

無論是從科研設備還是人才成果等方面

都躋身世界領先水平

圖：中國冷凍電鏡主要研究人員分布

工欲善其事，必先利其器

在現在科學研究中

科研儀器扮演著越來越重要的角色

這些儀器是科學家眼睛、手和腦的延伸

而冷凍電鏡技術的發明

也幫助科學家完成更多研究和突破

所以這次諾獎發給物理學家

也是實至名歸

至此，自然科學領域的諾貝爾獎

已全部頒發完畢

諾獎候選人們終於可以

踏下心來

踏踏實實的過一個中秋節了

圖：本次諾獎自然科學類的獲獎技術圖片

最後，蛋蛋姐祝大家中秋快樂！

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參考資料：

搜狐新材料在線《Science, Nature, Cell發布神器—冷凍電鏡到底是何方神聖？》

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