婆婆會繡花，可是看到這張圖也傻眼了：電腦繡的花真復雜啊！
利用冷凍電鏡技術(shù)描繪的寨卡病毒結(jié)構(gòu)圖（來源：瑞典皇家科學院）
近日，2017年諾貝爾化學獎被授予瑞士、美國和英國三位科學家Jacques Dubochet，Joachim Frank和Richard Henderson，以表彰他們對“冷凍電子顯微鏡 （cryo-electronmicroscopy）”技術(shù)作出的卓越貢獻。
多虧了他們，自1990年至今的不到30年時間內(nèi)，電子顯微技術(shù)從只能看到無生命的模糊圖像，發(fā)展為可輕松捕獲生物分子的清晰3D結(jié)構(gòu)。
1665年，荷蘭人列文虎克第一次畫下顯微鏡下看到的細胞
1988年日本人利用電子顯微鏡拍攝到噬菌體
2013年3DScience.com發(fā)布禽流感病毒的掃描電子顯微成像
2013年后，電子顯微鏡的分辨率已達到原子級別。諾貝爾獎官方網(wǎng)站公布的圖像展示了電子顯微分辨率的今昔對比：
在過去數(shù)年里，學術(shù)論文里隨處可見各種物質(zhì)的高清圖像，從具有抗藥性的蛋白，到寨卡病毒的外觀。如今，生物化學正經(jīng)歷爆炸性發(fā)展，顯微技術(shù)的進步在其中無疑起到了重要作用！諾貝爾獎網(wǎng)站稱，“這項技術(shù)簡化并改進了生物分子成像的發(fā)展，將生物化學帶入一個新時代。”
控制心臟節(jié)律的蛋白復合物冷凍電鏡結(jié)構(gòu)圖（來源：瑞典皇家科學院）
冷凍電鏡技術(shù)進步在哪里？先聲醫(yī)學診斷有限公司研發(fā)副總裁陳維之博士，一位活躍在中美醫(yī)學/分子生物學界的專家在接受MED24采訪時說：
“2017年諾貝爾化學獎授予了物理學家，實至名歸，因為他們?yōu)獒t(yī)學生物學發(fā)展提供了有力武器！這也愈發(fā)凸顯了多學科交叉與技術(shù)平臺革新對于生物醫(yī)學領(lǐng)域發(fā)展的重要性。來個不恰當?shù)谋扔鳎@三位科學家，一個研究怎么照相，一個研究怎么把照片合成三維結(jié)構(gòu)，另一個研究怎么擺姿勢，最終拍出了前所未有的好照片，讓我們看清了生物大分子。
曾經(jīng)，結(jié)構(gòu)生物學是這樣觀察生物大分子結(jié)構(gòu)的——蛋白結(jié)晶 X射線衍射進行蛋白質(zhì)分子或者復合物的結(jié)構(gòu)解析，而得到足量優(yōu)質(zhì)的蛋白或復合物晶體則需要科學家大量繁重的工作、高超的操作經(jīng)驗、外加難得的好運氣。
委內(nèi)瑞拉馬腦炎病毒冷凍電鏡結(jié)構(gòu)圖，提示了病毒核衣殼裝配、毒力衰減，宿主識別及中和的機制（來源：Baylor醫(yī)學院）
冷凍電鏡技術(shù)的突破，使結(jié)構(gòu)生物學家僅利用少量樣品，無需結(jié)晶，僅用常規(guī)流程即可迅速解析復雜大分子的原子分辨率水平的三維結(jié)構(gòu)。很多復雜跨膜蛋白與蛋白復合體的原子分辨率結(jié)構(gòu)被迅速解析，推動結(jié)構(gòu)生物學進入了井噴式的發(fā)展階段。而與重要疾病相關(guān)聯(lián)的蛋白分子的解析，將極大地疾病機理研究與靶點蛋白的功能機制研究，進而為治愈人類疾病提供有效藥物靶點。”
【陳維之，中國協(xié)和醫(yī)科大學醫(yī)學博士，哈佛醫(yī)學院博士后、 講師，十余年生物技術(shù)企業(yè)研發(fā)經(jīng)驗。曾任國家北方基因組中心技術(shù)總監(jiān)、金唯智中國研發(fā)與運營總監(jiān)，現(xiàn)任先聲醫(yī)學診斷有限公司研發(fā)副總裁】
感謝科學家?guī)资甑呐Γ屛覀兛辞逦⒂^世界大自然的造化神奇。接下來，讓我們欣賞顯微技術(shù)幫我們拍下的更多精美而奇妙的圖片，你能認出這是什么嗎？
中秋佳節(jié)剛過，但愿你沒有把這張照片看是五仁月餅，或藍莓蛋撻：
其實這是電子顯微鏡下的人類肝細
其實這是電子顯微鏡下的人類肝細胞，肝臟中最主要的細胞成員，背負著生產(chǎn)蛋白質(zhì)、 膽汁，對體內(nèi)各種物質(zhì)例如激素、藥物和酒精代謝等重任。（圖片來源：匹茲堡大學）
