可凍結 生物分子 將影響 藥學發展 研冷凍電子顯微鏡 美英瑞三傑奪化學獎

本報訊

瑞典皇家科學院4日宣布，今年諾貝爾化學獎授予瑞士的杜博歇、美國的弗蘭克、英國的亨德森，以表彰他們對冷凍電子顯微術的發展作出關鍵貢獻。

美國化學學會主席坎貝爾形容，這種技術像分子世界的「Google Earth」（Google 地球）。評審委員會還說：「研究人員如今可凍結移動中的生物分子，藉此觀察前所未見的相關過程。這對生物的化學組成基本認識和藥學發展有決定性的影響。」評選委員會說，科學發現往往建立在對肉眼看不見的微觀世界進行成功顯像的基礎之上，但是在很長時間裏，已有的顯微技術無法充分展示分子生命周期全過程，在生物化學圖譜上留下很多空白，低溫冷凍電子顯微鏡（cryo-EM））將生物化學帶入了一個新時代。
亨德森（Richard Henderson）1990年代改進了傳統電子顯微鏡，取得了原子級分辨率的圖像；弗蘭克（Joachim Frank）在1970、1980年代開發了一種圖像合成算法，能將電子顯微鏡模糊的二維圖像合成清晰的三維（3D）圖像；杜博歇（Jacques Dubochet）發明了迅速將液體水冷凍成玻璃態以使生物分子保持自然形態的技術。這些發明使低溫冷凍電子顯微鏡的各部件得到優化。
杜博歇1942年出生於瑞士愛格勒，執教於瑞士洛桑大學；弗蘭克1940年生於德國錫根，執教於美國哥倫比亞大學；亨德森1945年生於英國愛丁堡，是英國劍橋大學分子生物學MRC實驗室項目負責人。在記者會上，評選委員會撥通了弗蘭克的電話。弗蘭克很興奮地說：「永遠不會介意被得諾獎的消息吵醒。」
2013年來，低溫冷凍電子顯微鏡日漸成熟並獲得廣泛應用。如今研究者可在生物分子的生命周期內對其進行冷凍和成像，將以往不為人知的分子生命狀態呈現出來，所帶來的新發現對於人類理解生命機理和開發新藥具有重大意義。評選委員布熱津斯基說，去年拉丁美洲爆發嚴重的寨卡疫情，研究者利用低溫冷凍電子顯微鏡技術，成功觀測到寨卡病毒的結構，這是傳統電子顯微鏡無法做到的。
今年諾貝爾化學獎獎金共900萬瑞典克朗（約110萬美元），由三位獲獎者分享。