诺奖得主Joachim Frank:关于单粒子重建的概念_经济_宏观频道首页_财经网 - CAIJING.COM.CN
当前位置:宏观频道首页 > 经济 >
个股查询:
 

诺奖得主Joachim Frank:关于单粒子重建的概念

本文来源于财经新媒体 2018-08-10 21:35:00 我要评论(0
字号:

8月10日,2017诺贝尔化学奖获得者、“冷冻电镜之父”Joachim Frank出席由厚益控股和《财经》杂志联合主办主题为“共享全球智慧 引领未来科技”的世界科技创新论坛。Joachim Frank被认为是单粒子低温电子显微镜(cryo-EM)的创始人,对来自细菌和真核生物的核糖体的结构和功能作出了重大贡献。他表示,“我们使用的是冷冻电镜,是在显微镜里面看分子,这个分子单个就行,不需要对它进行规则的组装。”

(Joachim Frank,2017诺贝尔化学奖获得者、“冷冻电镜之父”)

以下为发言全文:

谢谢主持人的介绍,也谢谢主办方对我的邀请,很高兴给大家分享我的观点。

首先,我想给大家介绍一下为什么我能够赢得诺贝尔奖,然后我想分享一下我对于“科学与文明”这个主题的一些看法。

先介绍一下我的生平。我出生在德国锡根,我主要的发现是用于生物分子测定的单离子冷冻电镜,我给大家介绍一下这个技术。

为了研究生命的运转原理,为了让医学研究人士更有效的开发药物,我们首先要了解细胞里面的微分子的结构。我们知道人体是由很多微分子组成的,我们必须了解这些结构,才能知道分子是怎样样运作的。以前的技术是X射线在微分子的结构测定上面非常成功,所以现在在公开数据库,已经有14万个分子的架构和结构。这时候大家问为什么需要新的技术呢?X射线已经够了对吧?但是要用这个技术,这个分子必须是非常有规则的机体,它的尺寸和尺度必须达到一定的要求,而且很多重要的分子根本没办法结晶,就算是用X射线结晶学进行结晶了,这个结晶体组成的形式使得分子没办法保持原有的形式,它必须要改变自己的形式。所以因此我们对于这个分子的功能的了解就会不够全面和深入。

早期是这样工作的,我们先看结晶的组装体,他们是规则的组装体,比如噬菌体、两维的结晶体还有病毒的规则球体,这是早期电子显微镜看到的图像,但是没有到原子尺寸的程度。

接下来我们讲单粒子重建的概念,这样的技术也使我赢得了诺贝奖。我们使用的是冷冻电镜,是在显微镜里面看分子,这个分子单个就行,不需要对它进行规则的组装。

我们提出的解决方案被放到网格上,这个网格能够快速冷冻,主要是加液态的乙烷,它是和液氮的温度一样,然后我们能够获得不同动态的图像,我们不需要调整分子的角度,因为这个分子是自由的,所以我们就可以获得我们想要的图像,因为每个分子都有上百万的副本出来。

我们要想让这个技术有实际应用的效果,分子放在这个直径两毫米的网格上,用显微镜看到放大之后网格的样子。然后再放大,大家就能够看到具体的网格上面的每个洞,然后再放大看到的是每个网格单个的洞,而在这个洞里面都有水中的分子,当时他们在经历形态的变化,然后我们就说有快速冷冻的过程,加液态的乙烷,分子就被冻住了。这上面给大家看的图像,它的电子剂量很低,因为这样可以不伤害分子。而这个图像给大家看的没有任何意义,看了之后不可能了解分子的架构,但是如果我们把它进行对称、平和就能够找到结构,所以你看到后面就是把这个图像转化成3D的结构,我们需要对图像进行对齐,然后需要找到每个分子的定像,这是我们不了解的,我们需要通过计算的方法进行分组平衡,最后是把图像转化为三维的密度图,我的贡献是把1975年计算方法的概念,转化成1986年曾经应用的一个案例。

(编辑:许楠楠)
关键字: 粒子 得主 概念
分享到:

财经网微评论0人参与)

查看更多>>
匿名评论
  • 全部评论(0条)
查看更多>>

热门文章

编辑推荐

要闻

更多>>

编辑推荐

  • 宏观
  • 金融
  • 产经
  • 地产
  • 政经
  • 评论
  • 生活

排行榜

  • 热文
  • 本周热文
  • 热图
  • 热评
  • 博客