苗千

2017年10月4日，瑞典皇家科学院将本年度的诺贝尔化学奖授予三位发展了冷冻电子显微镜技术（Cryo-Electron Microscopy），使人类得以通过极高的分辨率研究溶液中的生物分子结构的三位科学家：来自瑞士洛桑大学的雅克·杜波切特（Jacques Dubochet），美国哥伦比亚大学的乔基姆·弗兰克（Joachim Frank），以及英国剑桥大学的理查德·亨德森（Richard Henderson）。这三位科学家将各获得奖金的三分之一。诺贝尔委员会给出的授奖理由是：因为这三位科学家的贡献，人类将可以很快以原子级别的清晰度观察生命运行的机理，使人类终于获得生物细胞的三维图像，这对人类理解生命的本质具有重大意义，“把生物化学推动到了一个新的时代”。

认识各种蛋白质、DNA、RNA，乃至病毒的真实结构，对于人类研发药物，乃至于理解生命的本质都有重要意义，但是在冷冻电子显微镜技术发明之前，想做到这一点并不容易。人类此前经常使用X射线晶体衍射的方法来探究物质的微观结构，但是这需要物质以晶体的方式排列——这对于蛋白质来说很难实现，而且通过这种方式也无法研究蛋白质的活动特性。人类在20世纪30年代就开发出了电子显微镜技术，但是这种技术只能适用于没有生命的物体——高能的粒子束会使生物细胞丧失水分，破坏细胞的微观结构。

剑桥大学的细胞生物学家理查德·亨德森的博士课题与X射线的晶体衍射技术相关。为了探索蛋白质的结构，他一开始也试图利用X射线成像，但到了20世纪70年代，他就转向了电子显微镜技术，希望能够有所突破。……