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冷冻分子看细胞、病毒 欧美3学者获诺贝尔化学奖

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2017年诺贝尔化学奖得主4日揭晓,由欧美三位学者共享殊荣,分别是瑞士的杜巴谢(Jacques Dubochet)、美国的法兰克(Joachim Frank)和英国的韩德森(Richard Henderson),三人研发的低温电子显微镜技术,在为极小且冷冻的分子制造成像上,提供一个更佳与简化的方法。

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2017年诺贝尔化学奖由三人共同摘下桂冠,从左至右为美国科学家法兰克、英国科学家韩德森、及瑞士科学家杜巴谢。(路透)

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英国科学家韩德森(右)在剑桥大学分子生物实验室进行研究。(美联社)

诺贝尔化学委员会表示,拜这支国际团队的新“冷却方法”、,也就是利用电子束拍摄下细胞的最小结构之赐,现在研究人员可经常制造生物分子的3D结构,“研究人员如今可冻结移动中的生物分子,看得见之前他们无法看见的过程,这对生物化学的基础了解和制药发展,都有决定性的影响”。

瑞典皇家科学院发表声明说:“这种观测方式有助生物化学迈入新纪元。”

上述的超敏锐成像方法可让分子速冻,从而科学家能以分子的最自然形式进行研究,不需染色或使用固定剂。

这项成像方法同时可揭露细胞、病毒、蛋白质内的细节,也让科学家对包括造成失智症等的一些酶,有进一步了解。

委员会举例说,巴西大批新生儿出现小脑症时,研究人员怀疑是兹卡病毒引起,于是他们利用低温电子显微镜术去观察这个病毒。

75岁的杜巴谢为瑞士洛桑大学教授,77岁的法兰克为纽约哥伦比亚大学生化教授,72岁的韩德森为英国剑桥MRC分子生物实验室科学家。

由于强大的电子束会摧毁生物物质,长久以来,科学家认为它仅适用于让死的物质成像。但韩德森于1990年,以电子显微镜产生一个蛋白质的3D成像,做到了原子解析,成为突破性发展。

法兰克则在1975到1986年间,将这项技术从2D成像变成3D成像。杜巴谢于1980年代在这项技术中使用了水,他发现了快速将水冷却方法,且快到可在生物样本周围以液体形式固化,让分子即使在真空状态下,也能保留自然形状。

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