美德三名科學(xué)家分享諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

　　瑞典皇家科學(xué)院8日宣布，將2014年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家埃里克·貝齊格、威廉·莫納和德國(guó)科學(xué)家斯特凡·黑爾，以表彰他們?yōu)榘l(fā)展超分辨率熒光顯微鏡所作的貢獻(xiàn)。三人將平分800萬(wàn)瑞典克朗(約合111萬(wàn)美元)的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)金。

　　評(píng)審委員會(huì)認(rèn)定，3名科學(xué)家成功突破傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的極限分辨率，將顯微技術(shù)帶入“納米”領(lǐng)域，讓人類(lèi)能以更精確的視角窺探微觀世界。新華社、現(xiàn)代快報(bào)記者俞月花

　　創(chuàng)新破“極限”

　　繞開(kāi)“極限”束縛，讓顯微鏡能夠窺探納米世界

　　長(zhǎng)期以來(lái)，光學(xué)顯微鏡的成像效果被認(rèn)為受到光的波長(zhǎng)限制，無(wú)法突破0.2微米、即光波長(zhǎng)二分之一的分辨率極限。這三位科學(xué)家則以創(chuàng)新手段“繞過(guò)”這一極限，通過(guò)激光束激活熒光分子，在熒光分子發(fā)光的時(shí)候通過(guò)特別手段消除或過(guò)濾掉多余熒光，從而獲得比“極限”更精確的成像。

　　評(píng)選委員會(huì)在聲明中稱，通過(guò)熒光分子的幫助，這些科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了這一突破，使用這一革命性顯微技術(shù)在各自專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域研究生命的最微小組成部分。他們開(kāi)創(chuàng)性的成就使光學(xué)顯微鏡能夠窺探納米世界。如今，納米級(jí)分辨率的顯微鏡在世界范圍內(nèi)廣泛運(yùn)用，人類(lèi)每天都能從其帶來(lái)的新知識(shí)中獲益。

　　其中，黑爾通過(guò)研究神經(jīng)細(xì)胞了解大腦突觸現(xiàn)象，莫納研究與亨廷頓氏癥(一種神經(jīng)退化性紊亂疾病)相關(guān)的蛋白質(zhì)，貝齊格研究胚胎內(nèi)部的細(xì)胞分裂。

　　也就是說(shuō)，在實(shí)驗(yàn)室里，他們能夠看到腦部神經(jīng)細(xì)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(guān)的蛋白聚集過(guò)程，他們也能夠在受精卵分裂形成胚胎時(shí)追蹤不同的蛋白質(zhì)。

　　專(zhuān)家解讀

　　或許可能找到克制埃博拉病毒的方法

　　這對(duì)我們具有怎樣的現(xiàn)實(shí)意義呢?南大化學(xué)化工學(xué)院的何衛(wèi)江教授告訴現(xiàn)代快報(bào)記者，一般病毒的尺寸在100納米左右，普通的光學(xué)顯微鏡難以進(jìn)行有效的觀察，也難以進(jìn)行跟蹤。利用上述三位科學(xué)家的超分辨率熒光顯微鏡技術(shù)，可以幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)活細(xì)胞內(nèi)病毒活動(dòng)的觀察，幫助理解這些病毒相關(guān)的致病分子機(jī)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(xì)胞中生物大分子的相互作用，促進(jìn)對(duì)相關(guān)生命過(guò)程的理解，更好地理解各類(lèi)疾病的分子機(jī)制，促進(jìn)各類(lèi)疾病的診療技術(shù)和藥物的開(kāi)發(fā)。“以前在實(shí)驗(yàn)室里，通過(guò)原有的熒光顯微鏡技術(shù)，只能觀察到大量分子相互作用的平均結(jié)果。而利用超分辨率熒光顯微技術(shù)手段，可以觀察特定的數(shù)個(gè)生物大分子之間的相互作用過(guò)程。這樣就為探究生命的分子機(jī)制提供了非常直觀的技術(shù)手段。”

　　獲獎(jiǎng)科學(xué)家

　　德國(guó)物理學(xué)家，1962年出生于羅馬尼亞阿拉德。目前，他同時(shí)就職于馬克斯·普朗克生物物理化學(xué)研究所和德國(guó)癌癥研究中心。

　　他1981年進(jìn)入德國(guó)海德堡大學(xué)學(xué)習(xí)，并于1990年獲得海德堡大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位。1991年至1993年，黑爾在位于德國(guó)海德堡的歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室從事研究工作。1993年至1996年在芬蘭圖爾庫(kù)大學(xué)的物理醫(yī)學(xué)系從事研究工作。1996年，黑爾被授予海德堡大學(xué)教授資格。1997年，黑爾成為馬克斯·普朗克學(xué)會(huì)在哥廷根的生物物理化學(xué)研究所的研究員。2003年至今，黑爾也是位于海德堡的德國(guó)癌癥研究中心高分辨率光學(xué)顯微技術(shù)部門(mén)的主任。

　　黑爾在2000年發(fā)明的受激發(fā)射損耗(STED)顯微技術(shù),是超高精度顯微技術(shù)的一大突破。這項(xiàng)研究使用了兩道激光束，一束用來(lái)激發(fā)熒光分子使其發(fā)光，另一束則將大部分發(fā)光抵消——除了一塊納米尺度的微小區(qū)域。顯微鏡一納米一納米地掃描樣本，并產(chǎn)生圖像，它的分辨率遠(yuǎn)高于顯微鏡學(xué)者恩斯特·阿貝提出的分辨率無(wú)法突破0.2微米的限制。

　　美國(guó)人，1960年生于美國(guó)密歇根州安娜堡，是美國(guó)神經(jīng)科學(xué)家、發(fā)明家、應(yīng)用物理學(xué)家。

　　他先后畢業(yè)于加州理工學(xué)院物理學(xué)系和康奈爾大學(xué)工程物理學(xué)博士專(zhuān)業(yè)，后在貝爾實(shí)驗(yàn)室工作。其主要貢獻(xiàn)是研發(fā)了用于分子生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)的光學(xué)成像工具。

　　目前，他是霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究帶頭人。

　　美國(guó)人，1953年生于美國(guó)加利福尼亞州，現(xiàn)任美國(guó)斯坦福大學(xué)教授。

　　1975年，畢業(yè)于圣路易斯華盛頓大學(xué)，獲得物理學(xué)學(xué)士學(xué)位、電氣工程理學(xué)學(xué)士學(xué)位和數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位。1978年，獲得康奈爾大學(xué)物理學(xué)碩士學(xué)位。1982年，獲得康奈爾大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)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(dān)任研究人員和管理人員。

　　1993年至1994年，在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院擔(dān)任訪問(wèn)客座教授。1995年至1998年，在圣地亞哥加利福尼亞大學(xué)擔(dān)任杰出教授(物理化學(xué)領(lǐng)域)。1998年至今，在斯坦福大學(xué)擔(dān)任教授。

　　華裔科學(xué)家都落選了?

　　獲諾獎(jiǎng)也許只是時(shí)間早晚而已

　　這幾天諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)陸續(xù)揭曉，英國(guó)湯森路透在開(kāi)獎(jiǎng)前預(yù)測(cè)了一些可能獲獎(jiǎng)的人選，有4位華裔科學(xué)家——張首晟、楊培東、錢(qián)澤南、鄧青云被點(diǎn)名。

　　其中張和楊兩人在大陸的知名度頗高，他們都是在國(guó)內(nèi)本科畢業(yè)后赴美留學(xué)的，具有大陸的教育背景。遺憾的是，已經(jīng)開(kāi)獎(jiǎng)的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)都沒(méi)有華裔名字。人們可能會(huì)認(rèn)為：啊?落選了?沒(méi)評(píng)上?其實(shí)不是這么回事。

　　首先需要說(shuō)明的是，湯森路透只是預(yù)測(cè)，它和諾貝爾評(píng)審壓根沒(méi)有關(guān)系。湯森路透是根據(jù)什么做出預(yù)測(cè)的呢?

　　這里就要提到一個(gè)指標(biāo)，即科研人員發(fā)表論文的被引用情況。湯森路透的“知識(shí)產(chǎn)權(quán)和科學(xué)”分部，每年都會(huì)把論文引用情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出一個(gè)所謂的“引文桂冠獎(jiǎng)”。里面被點(diǎn)名的就是預(yù)測(cè)有望得諾獎(jiǎng)的人選。已發(fā)表論文的被引用情況，大體可以反映一項(xiàng)科學(xué)研究的影響力和論文作者的學(xué)術(shù)口碑。但不管怎么說(shuō)，這也只是一種預(yù)測(cè)。

　　而湯森路透的這個(gè)預(yù)測(cè)名單之所以受關(guān)注，是因?yàn)樗€比較準(zhǔn)。自2002年以來(lái)，被湯森路透說(shuō)中的諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)咭呀?jīng)有36位，其中有9位是在預(yù)測(cè)當(dāng)年果真獲獎(jiǎng)，有16位是在接下來(lái)兩年內(nèi)獲獎(jiǎng)的。因此，它的預(yù)測(cè)被看做是諾獎(jiǎng)“風(fēng)向標(biāo)”。今年得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的日裔美籍科學(xué)家中村修二，就曾在2002年被湯森路透預(yù)測(cè)可能獲諾獎(jiǎng)。只不過(guò)遲到了12年!

　　再比如被湯森路透預(yù)測(cè)的美籍華裔科學(xué)家張首晟，他這些年已獲獎(jiǎng)無(wú)數(shù)，含金量最高的當(dāng)屬2010年獲得的“歐洲物理獎(jiǎng)”。有海外同行認(rèn)為，得過(guò)這個(gè)獎(jiǎng)的早晚都會(huì)獲諾獎(jiǎng)。所以，上述幾位華裔科學(xué)家，被湯森路透點(diǎn)名就足以說(shuō)明都是各自領(lǐng)域的大拿，也許獲諾獎(jiǎng)只是時(shí)間早晚問(wèn)題。

　　深度分析

　　日本為何能拿這么多諾貝爾獎(jiǎng)

　　瑞典皇家科學(xué)院7日宣布，將2014年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予開(kāi)發(fā)了具有實(shí)用性的藍(lán)光發(fā)光二極管(LED)的名城大學(xué)教授赤崎勇、名古屋大學(xué)教授天野浩和美國(guó)加利福尼亞大學(xué)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(xué)名譽(yù)教授南部陽(yáng)一郎在內(nèi)，已有22名日本人獲得諾貝爾獎(jiǎng)。日本為何能拿這么多諾貝爾獎(jiǎng)?應(yīng)該說(shuō)，日本在科研和教育領(lǐng)域確實(shí)有值得借鑒之處。

　　注重基礎(chǔ)研究

　　早稻田大學(xué)創(chuàng)造理工學(xué)研究科教授森康晃說(shuō)，早在明治維新前的江戶時(shí)代，日本就奠定了重視基礎(chǔ)研究的傳統(tǒng)。另外，日本大學(xué)的基礎(chǔ)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(jīng)費(fèi)

　　作為文部科學(xué)省外圍機(jī)構(gòu)的“日本學(xué)術(shù)振興會(huì)”負(fù)責(zé)制定具體的科學(xué)研究項(xiàng)目，其掌管的“科學(xué)研究費(fèi)”是日本最大規(guī)模的競(jìng)爭(zhēng)性申請(qǐng)類(lèi)科研費(fèi)，占日本政府全部競(jìng)爭(zhēng)性科研費(fèi)的六成以上，是當(dāng)前日本科研經(jīng)費(fèi)最重要的來(lái)源之一。

　　傳統(tǒng)重視教育

　　二戰(zhàn)后，日本通過(guò)立法實(shí)現(xiàn)了教育均一化，可以說(shuō)，日本重視教育的傳統(tǒng)，從小就培養(yǎng)學(xué)生的求知欲望，為以后投身科研打下了基礎(chǔ)。