[科普中國]-上?？茀f(xié)大講壇攜手科技前沿大師談 精彩解讀2017年諾貝爾化學獎

新華網上海12月1日電 11月30日，由上?？茀f(xié)主辦，上海市科普作家協(xié)會、新華網“科普中國—科技前沿大師談”、上?？茀f(xié)大講壇管理辦公室承辦的“上?？茀f(xié)大講壇暨科技前沿大師談 解讀2017年諾貝爾化學獎科普報告會”在滬召開。中國工程院院士錢旭紅主持本次活動。

“上?？茀f(xié)大講壇暨科技前沿大師談 解讀2017年諾貝爾化學獎科普報告會”活動現(xiàn)場

2017年10月，瑞典皇家科學院宣布，將2017年諾貝爾化學獎授予瑞士科學家雅克·杜博歇、美國科學家約阿希姆·弗蘭克以及英國科學家理查德·亨德森，以表彰他們在冷凍顯微術領域的杰出貢獻。消息宣布后，不少科學界人士善意地調侃說，三個做物理研究工作的科學家得了個化學獎?？茖W界利用三人不斷改進的技術，得以高分辨率測定溶液中的生物大分子的三維結構，而又不破壞其形貌，這一突破對生物化學產生了革命性影響。評選委員會更是評價，“冷凍電子顯微鏡（Cryo-EM）技術將生物化學帶入了一個新時代?！蹦敲?，冷凍電子顯微鏡技術到底是一項怎樣的技術？

中國科學院上海生物化學與細胞生物學研究所研究員叢堯作題為《冷凍電鏡在原子層次解析生命》主旨演講。她分享了冷凍電子顯微鏡技術的發(fā)展歷程以及三位獲獎科學獎的研究成果，并對冷凍電子顯微鏡技術進行科普。

叢堯介紹到，冷凍電子顯微鏡技術是利用透射電子顯微鏡觀測保存在-180度左右的玻璃態(tài)冰中的生物大分子樣品的顯微結構的技術。該技術已可解析原子分辨率（1.8-3.0 ?）的膜蛋白或超大分子復合體的精細結構?！笆紫冗M行冷凍電鏡制樣，優(yōu)化冷凍制樣條件，篩選合適的樣品，之后在冷凍電鏡成像過程中收取大量電鏡圖象數(shù)據(jù)，再通過計算的方法對收取的隨機分布的生物大分子二維投影進行分類、對中和平均，然后通過三維重構來獲得生物大分子的三維結構，科研人員再根據(jù)冷凍電鏡結構進行建模分析?！眳矆驅鋬鲭婄R技術基本工作流程進行了介紹。

叢堯表示，冷凍電鏡技術最大的特色是它不需要結晶、需要的樣品量很少?！坝械纳锎蠓肿咏Y晶很困難，甚至長達五年、八年，非常耗時，且有些生物大分子無法結晶。而冷凍電鏡技術不需要結晶，并且解析出來的樣品是一個在水溶液中比較接近于自然的構象，該技術還可以處理非常大的生物超大分子復合體，這都是它的特色。冷凍電鏡技術已經成為結構生物學的主流研究方法之一?！?/p>

“上?？茀f(xié)大講壇暨科技前沿大師談 解讀2017年諾貝爾化學獎科普報告會”活動現(xiàn)場

主旨演講后，錢旭紅、叢堯、中國科學院上海藥物研究所研究員余學奎、上海市科普作家協(xié)會理事許琦敏圍繞我國冷凍電子顯微鏡技術發(fā)展現(xiàn)狀、未來發(fā)展方向以及實際應用等內容展開精彩討論，叢堯、余學奎分享了各自從事冷凍電子顯微鏡技術相關研究的故事?！拔以?0多年前開始多節(jié)段雙鏈RNA病毒的研究。這種病毒基因組的轉錄受到高度調控，但其作用機制是一個長期未解決的迷。我發(fā)現(xiàn)冷凍電鏡技術是一個很好的解決方法，當冷凍電鏡技術成熟以后，我解析了這種RNA病毒轉錄過程中不同階段的原子結構。通過比較轉錄過程中病毒的結構變化，我發(fā)現(xiàn)這種病毒的轉錄受到一種稱作ATP酶的分子所控制。ATP酶激活以后會引起一系列的病毒結構和酶活性改變并最終激活病毒的RNA轉錄。這一研究過程需要掃描大量照片，掃描的工作機械、重復、無趣，但是看到自己做出來的成果時也還是享受、開心?！庇鄬W奎說。

據(jù)了解，解讀2017年諾貝爾物理獎科普報告會為“上?？茀f(xié)大講壇暨科技前沿大師談 解讀2017年科學類諾貝爾獎系列科普報告會”之一。該類列報告會通過三場報告，向社會公眾權威解讀2017年諾貝爾物理學獎、化學獎、生理或醫(yī)學獎的獲獎科研成果?！拔锢愍劇睂鼋庾x報告已于11月25日舉行，解讀2017年諾貝爾生理或醫(yī)學獎科普報告會將于12月10日召開，本場“化學獎”的解讀吸引200余人參加。

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