美德三名科學家分享諾貝爾化學獎
瑞典皇家科學院8日宣布,將2014年諾貝爾化學獎授予美國科學家埃里克·貝齊格、威廉·莫納和德國科學家斯特凡·黑爾,以表彰他們為發展超分辨率熒光顯微鏡所作的貢獻。三人將平分800萬瑞典克朗(約合111萬美元)的諾貝爾化學獎獎金。
評審委員會認定,3名科學家成功突破傳統光學顯微鏡的極限分辨率,將顯微技術帶入“納米”領域,讓人類能以更精確的視角窺探微觀世界。新華社、現代快報記者俞月花
創新破“極限”
繞開“極限”束縛,讓顯微鏡能夠窺探納米世界
長期以來,光學顯微鏡的成像效果被認為受到光的波長限制,無法突破0.2微米、即光波長二分之一的分辨率極限。這三位科學家則以創新手段“繞過”這一極限,通過激光束激活熒光分子,在熒光分子發光的時候通過特別手段消除或過濾掉多余熒光,從而獲得比“極限”更精確的成像。
評選委員會在聲明中稱,通過熒光分子的幫助,這些科學家實現了這一突破,使用這一革命性顯微技術在各自專業領域研究生命的最微小組成部分。他們開創性的成就使光學顯微鏡能夠窺探納米世界。如今,納米級分辨率的顯微鏡在世界范圍內廣泛運用,人類每天都能從其帶來的新知識中獲益。
其中,黑爾通過研究神經細胞了解大腦突觸現象,莫納研究與亨廷頓氏癥(一種神經退化性紊亂疾病)相關的蛋白質,貝齊格研究胚胎內部的細胞分裂。
也就是說,在實驗室里,他們能夠看到腦部神經細胞間的突觸是如何形成的,還能夠觀察到與帕金森氏癥、阿爾茲海默癥和亨廷頓舞蹈癥相關的蛋白聚集過程,他們也能夠在受精卵分裂形成胚胎時追蹤不同的蛋白質。
專家解讀
或許可能找到克制埃博拉病毒的方法
這對我們具有怎樣的現實意義呢?南大化學化工學院的何衛江教授告訴現代快報記者,一般病毒的尺寸在100納米左右,普通的光學顯微鏡難以進行有效的觀察,也難以進行跟蹤。利用上述三位科學家的超分辨率熒光顯微鏡技術,可以幫助實現對活細胞內病毒活動的觀察,幫助理解這些病毒相關的致病分子機制,有可能幫助我們找到克制埃博拉病毒致病的方法和藥物。
另一方面,利用超分辨率熒光顯微鏡還可以觀察細胞中生物大分子的相互作用,促進對相關生命過程的理解,更好地理解各類疾病的分子機制,促進各類疾病的診療技術和藥物的開發。“以前在實驗室里,通過原有的熒光顯微鏡技術,只能觀察到大量分子相互作用的平均結果。而利用超分辨率熒光顯微技術手段,可以觀察特定的數個生物大分子之間的相互作用過程。這樣就為探究生命的分子機制提供了非常直觀的技術手段。”
獲獎科學家
德國物理學家,1962年出生于羅馬尼亞阿拉德。目前,他同時就職于馬克斯·普朗克生物物理化學研究所和德國癌癥研究中心。
他1981年進入德國海德堡大學學習,并于1990年獲得海德堡大學物理學博士學位。1991年至1993年,黑爾在位于德國海德堡的歐洲分子生物學實驗室從事研究工作。1993年至1996年在芬蘭圖爾庫大學的物理醫學系從事研究工作。1996年,黑爾被授予海德堡大學教授資格。1997年,黑爾成為馬克斯·普朗克學會在哥廷根的生物物理化學研究所的研究員。2003年至今,黑爾也是位于海德堡的德國癌癥研究中心高分辨率光學顯微技術部門的主任。
黑爾在2000年發明的受激發射損耗(STED)顯微技術,是超高精度顯微技術的一大突破。這項研究使用了兩道激光束,一束用來激發熒光分子使其發光,另一束則將大部分發光抵消——除了一塊納米尺度的微小區域。顯微鏡一納米一納米地掃描樣本,并產生圖像,它的分辨率遠高于顯微鏡學者恩斯特·阿貝提出的分辨率無法突破0.2微米的限制。
美國人,1960年生于美國密歇根州安娜堡,是美國神經科學家、發明家、應用物理學家。
他先后畢業于加州理工學院物理學系和康奈爾大學工程物理學博士專業,后在貝爾實驗室工作。其主要貢獻是研發了用于分子生物學、神經科學的光學成像工具。
目前,他是霍華德·休斯醫學研究所的研究帶頭人。
美國人,1953年生于美國加利福尼亞州,現任美國斯坦福大學教授。
1975年,畢業于圣路易斯華盛頓大學,獲得物理學學士學位、電氣工程理學學士學位和數學學士學位。1978年,獲得康奈爾大學物理學碩士學位。1982年,獲得康奈爾大學物理學博士學位。
1981年至1995年,在IBM位于加利福尼亞州圣荷西的研究中心擔任研究人員和管理人員。
1993年至1994年,在瑞士蘇黎世聯邦理工學院擔任訪問客座教授。1995年至1998年,在圣地亞哥加利福尼亞大學擔任杰出教授(物理化學領域)。1998年至今,在斯坦福大學擔任教授。
華裔科學家都落選了?
獲諾獎也許只是時間早晚而已
這幾天諾貝爾科學獎陸續揭曉,英國湯森路透在開獎前預測了一些可能獲獎的人選,有4位華裔科學家——張首晟、楊培東、錢澤南、鄧青云被點名。
其中張和楊兩人在大陸的知名度頗高,他們都是在國內本科畢業后赴美留學的,具有大陸的教育背景。遺憾的是,已經開獎的諾貝爾生理學或醫學獎、諾貝爾物理學獎都沒有華裔名字。人們可能會認為:啊?落選了?沒評上?其實不是這么回事。
首先需要說明的是,湯森路透只是預測,它和諾貝爾評審壓根沒有關系。湯森路透是根據什么做出預測的呢?
這里就要提到一個指標,即科研人員發表論文的被引用情況。湯森路透的“知識產權和科學”分部,每年都會把論文引用情況的數據進行統計分析,得出一個所謂的“引文桂冠獎”。里面被點名的就是預測有望得諾獎的人選。已發表論文的被引用情況,大體可以反映一項科學研究的影響力和論文作者的學術口碑。但不管怎么說,這也只是一種預測。
而湯森路透的這個預測名單之所以受關注,是因為它還比較準。自2002年以來,被湯森路透說中的諾貝爾獲獎者已經有36位,其中有9位是在預測當年果真獲獎,有16位是在接下來兩年內獲獎的。因此,它的預測被看做是諾獎“風向標”。今年得諾貝爾物理學獎的日裔美籍科學家中村修二,就曾在2002年被湯森路透預測可能獲諾獎。只不過遲到了12年!
再比如被湯森路透預測的美籍華裔科學家張首晟,他這些年已獲獎無數,含金量最高的當屬2010年獲得的“歐洲物理獎”。有海外同行認為,得過這個獎的早晚都會獲諾獎。所以,上述幾位華裔科學家,被湯森路透點名就足以說明都是各自領域的大拿,也許獲諾獎只是時間早晚問題。
深度分析
日本為何能拿這么多諾貝爾獎
瑞典皇家科學院7日宣布,將2014年度諾貝爾物理學獎授予開發了具有實用性的藍光發光二極管(LED)的名城大學教授赤崎勇、名古屋大學教授天野浩和美國加利福尼亞大學圣巴巴拉分校日裔美籍教授中村修二。由此,包括日裔美籍的芝加哥大學名譽教授南部陽一郎在內,已有22名日本人獲得諾貝爾獎。日本為何能拿這么多諾貝爾獎?應該說,日本在科研和教育領域確實有值得借鑒之處。
注重基礎研究
早稻田大學創造理工學研究科教授森康晃說,早在明治維新前的江戶時代,日本就奠定了重視基礎研究的傳統。另外,日本大學的基礎研究有保障,可以研究那些在10年、20年后可能大有用武之地的課題。
保證科研經費
作為文部科學省外圍機構的“日本學術振興會”負責制定具體的科學研究項目,其掌管的“科學研究費”是日本最大規模的競爭性申請類科研費,占日本政府全部競爭性科研費的六成以上,是當前日本科研經費最重要的來源之一。
傳統重視教育
二戰后,日本通過立法實現了教育均一化,可以說,日本重視教育的傳統,從小就培養學生的求知欲望,為以后投身科研打下了基礎。
[國際新聞]未來或可通過這項技術找到克制埃博拉病毒的方法 美德三名科學家分享諾貝爾化學獎 ...