冷冻电镜牛X在哪里?5位科学家说:它彻底“消灭”了结构生物学

作者: 果壳科学人

来源: 果壳网

发布日期: 2017-10-04

2017年诺贝尔化学奖表彰了三位科学家对冷冻电子显微镜技术的贡献,这项技术彻底改变了结构生物学的研究方式,使得生物化学迈向了新的时代。多位科学家评论了冷冻电镜的重要性及其在生物学研究中的革命性突破。

2017年诺贝尔化学奖颁给了雅克·杜波谢(Jacques Dubochet), 约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank) 和 理查德·亨德森(Richard Henderson),以表彰他们对于冷冻电子显微镜技术的研究发展所作出的贡献,三位科学家同时还简化和改进了生物分子的成像。这项技术使得生物化学迈向了新的时代。我们很有可能在近期内获得原子级别分辨率下的生命复杂机械的详细图像。

因为冷冻电子显微镜技术的出现,我们能看到的微观世界从图片左侧的样子,变成了右侧这样。新科诺奖:在这个前所未有的高清世界里,看见生命的细节。

高宁(北京大学生命科学学院教授,北京大学-清华大学联合生命中心研究员):听到导师约阿基姆·弗兰克(Joachim Frank)得奖的消息后,我的心情有些激动。近几年,冷冻电镜在生物物理,特别是结构生物学领域掀起了一轮新的革命。

尤其在近三四年来,依靠冷冻电镜技术,很多具有非常重要生物学功能的生物大分子复合物的三维结构得到解析。所以说冷冻电镜技术彻底改变了结构生物学的研究方式。冷冻电镜的重要性,在我看来就是它彻底地“消灭”了结构生物学。

杨茂君(清华大学生命科学学院教授,清华大学-北京大学生命联合中心研究员,国家杰出青年,长江学者特聘教授):冷冻电镜近年来取得了一系列重大突破,这一系列突破让以前很多不能做的研究变成了可能。

而这一切最新的突破所用的方法,主要就是这三位科学家建立的,所以他们得奖是实至名归的事。目前冷冻电镜技术逐渐成熟,未来的发展将包括数据计算的算法等一系列更加友好界面软件的开发等等。通过冷冻电镜,可以对以前不了解的重要的蛋白质复合物进行研究,可以看到某些蛋白质具有怎样的生物学功能。

尹航(清华大学化学系教授,“千人计划”国家特聘专家):冷冻单分子电镜技术获得诺贝尔奖实至名归。这是结构生物学上面的一个革命性的突破,尤其是对生物大分子复合物的结构分析超越了以前基于X光衍射和核磁共振的传统方法。而今天获奖的三位科学家在冷冻单分子电镜技术的发展中起到了关键性的作用。在短短的几年时间里面,冷冻单分子电镜技术已经成为了结构生物学里发展最快的一个领域。

陈维军(德国蔡司公司资深算法科学家,光学显微镜、电子显微镜成像专家):通过快速冷冻溶液,使生物样品维持原来形态,在纳米尺度的电子显微镜技术的帮助下获得原汁原味的,原子分辨率的三维空间结构:这是物理成像与化学需求的结合,巧妙的概念,精致的实验手段。

郭强(马克斯·普朗克生物物理化学研究所博士后):冷冻电子显微技术,是指通过将生物样品快速降温使其固定在玻璃态的冰中,继而用透射电子显微镜成像的技术。电子显微技术已经获得过多次诺贝尔奖,本次再次授予化学奖实际是对其在结构生物学,尤其是单颗粒重构技术的肯定。

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