作者：Echo醬&萌大統領
授權轉自：原理（ID：principia1687）
哲學園鳴謝
2017年諾貝爾化學獎授予雅克·迪波什（Jacques Dubochet）、約阿基姆·弗蘭克（Joachim Frank）和理查·亨德森（Richard Henderson）， 以表彰他們對冷凍電鏡技術的發展做出突出貢獻。 這不僅提高了生物分子的成像品質， 並且提供了有關三維顯微成像更加直觀簡化的有效方式， 將生物化學引入新紀元。
我們或許即將在原子級解析度的基礎上， 獲得有關生物機體複雜結構的更加精確和細緻的圖像。
圖像是呈現結果的最直觀的表達方式。 通常， 重大的科學發現是基於對人眼無法直接觀察的事物的成功揭示與呈現。 然而， 在生物化學領域， 由於技術的不成熟和精密圖像成像技術的缺失， 尤其在針對生物分子結構的運行系統的探究的方面卻久久都未能呈現出最直觀的圖像。
然而， 冷凍電鏡（cryo-electron microscopy）技術的出現將這一切屏障打破。 研究人員現在可以冷凍生物分子的運動，
長時間以來， 電子顯微鏡都被認為只適用於對已死亡的物質成像， 因為強大的電子束會破壞生物體。 但在1990年， Richard Henderson 成功地使用電子顯微鏡在原子解析度上生成了一張蛋白質的三維圖像。
Joachim Frank 讓這項技術變得更加通用。 在1975年至1986年間， 他開發了一種影像處理方法， 讓電子顯微鏡中模糊的二維圖像通過分析和合併， 呈現出的三維結構圖像。 （詳見下圖）
Jacques Dubochet 在電子顯微鏡中加入水。 液態水在電子顯微鏡的真空中蒸發， 使生物分子坍塌。 在20世紀80年代初， Dubochet 成功地將水玻璃化（詳見下圖）， 他非常迅速的將水冷卻， 使其以其液體形式固化在生物樣本周圍， 從而生物分子即使在真空中也能保持其自然形態。
根據這些發現， 電子顯微鏡的每一個細枝末節都已經被優化。
理想的原子解析度已在2013年被達到， 研究人員現在可以常規的製作生物分子的三維結構圖像。 在過去的幾年中， 科學文獻裡充滿了各種各樣從抗生素抗藥性有關的蛋白質， 到寨卡病毒（Zika）的表面的圖像。 生物化學正在面臨爆炸性的發展，而這一切都為一個美好的未來做準備。
生物化學正在面臨爆炸性的發展，而這一切都為一個美好的未來做準備。