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【2017諾貝爾獎】研發「冷凍電子顯微鏡」 3學者合得化學獎

國際中心 2017年10月04日 16:33:00
2017年諾貝爾化學獎得主4日揭曉,由瑞士籍的杜波切特(Jacques Dubochet)、德國籍的法蘭克(Joachim Frank)與英國籍的亨德森(Richard Henderson)共享殊榮。

2017年諾貝爾化學獎得主4日揭曉,由瑞士籍的杜波切特(Jacques Dubochet)、德國籍的法蘭克(Joachim Frank)與英國籍的亨德森(Richard Henderson)共享殊榮。

2017年諾貝爾化學獎得主4日揭曉,由瑞士籍的杜波切特(Jacques Dubochet)、生於德國的美國學者法蘭克(Joachim Frank)與英國籍的亨德森(Richard Henderson)共享殊榮,他們以研究「冷凍電子顯微鏡」(cryo-electron microscopy)獲獎,而得獎原因為「發展冷凍電子顯微鏡技術,讓溶液中的生物分子結構能以高解析度呈現。」


三人將共享900萬瑞典克朗(約新台幣3346萬元)的獎金。

 

以高解析影像呈現生物分子機制

 

簡稱「冷凍電鏡」(cryo-EM)的冷凍電子顯微鏡技術,是指低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品的顯微技術。也就是讓科學家透過快速凍結運動中的生物分子,以保存原有結構,進而觀察其中的分子構造並獲取珍貴影像。

 

在「冷凍電鏡」尚未出現前,電子顯微鏡僅能被利用來觀察死亡物質的影像,主因是其強力的電子束會摧毀樣品的生物組織。

 

這也是科學家首度能以高解析度的影像,來研究生物分子的結構。這項技術被認為徹底顛覆了生物化學界,幫助科學家理解像是造成抗生素抗藥性現象(antibiotic resistance)的蛋白質的生物結構。甚至在2016年肆虐全球的茲卡病毒(Zika virus)也是透過該技術去了解其表面構造,進而帶動相關藥物的研發工作。

 

3位得獎者之一的亨德森於1990年的重大研究成果,替冷凍電鏡技術的發展奠下基礎。他是首位利用電子顯微鏡取得蛋白質分子3D影像的科學家,而其解析度已達原子層級。法蘭克的主要貢獻在讓該技術的應用更為廣泛、一體化。

 

杜波切特則是在冷凍電鏡的基礎下,精進玻璃質化法(vitrification)的技術,讓生物分子在極速冷凍的過程中依舊保持其原有形態。

 

 

3位得主背景簡介

 

杜波切特現年75歲,1942年生於瑞士艾格來(Aigle),擁有日內瓦大學(University of Geneva)及巴塞爾大學(University of Basel)博士學位,目前為瑞士洛桑大學(University of Lausanne)榮譽教授。

 

法蘭克現年77歲,1940年生於德國席根(Siegen),擁有慕尼黑工業大學(Technische Universität München)博士學位,目前為美國哥倫比亞大學(Columbia University)生物化學及分子生物物理學教授。

 

亨德森現年72歲,1945年生於英國蘇格蘭愛丁堡(Edinburgh),擁有劍橋大學(Cambridge University)博士學位,目前為劍橋大學醫學研究委員會(MRC)分子生物學實驗室(MRC Laboratory of Molecular Biology)負責人。他曾經造訪過台灣,與中央研究院院士餐敘。

 

2017年諾貝爾化學獎得主之一亨德森(穿紅毛衣),曾經來台灣與中央研究院院士林榮耀(右二)一起餐敘。 (照片由讀者提供)

 

 

諾貝爾獎「風向標」化學領域未命中

 

被譽為諾貝爾獎「風向標」的科睿唯安(Clarivate Analytics)「引文桂冠獎」已於9月20日率先公布2017年度4領域(生醫、物理、化學及經濟)共22位得主。今年獲得「引文桂冠獎」化學領域的研究有3項,包括鈣鈦礦太陽能電池技術(perovskites)、在碳氫鍵官能團化(C-H functionalization)的貢獻與在異相催化(heterogeneous catalysis) 取得的突破。

 

該獎被視為「諾貝爾獎得主預測」名單,利用學者發表的研究成果被全球同行引用頻率和引文影響力,作為評選依據。據科睿唯安台灣官網,自2002年首度頒發獎項以來,已有共43位「引文桂冠獎」得主榮膺諾貝爾獎。不過,本次並未預測成功。

 

2016年的諾貝爾化學獎由法國籍的蘇瓦吉(Jean-Pierre Sauvage)、英國籍的司徒達特(Sir J. Fraser Stoddart)以及荷蘭籍的費凌加(Bernard L. Feringa)以「分子機器(又稱 nanomachine,奈米機器)的設計與構成」研究成果共同獲獎。

 

據悉,諾貝爾獎的評選全程進行保密,除獲獎者的名字之外,候選人名單在50年內都不予公佈,但即使過了50年的時限,也僅提供給對諾貝爾獎進行研究的專業人員查閱。

 

至此,2日登場的「諾貝爾獎周」已揭曉3個獎項,共9​位得主。接下來將於5日揭曉文學獎得主,預定於台灣時間當天傍晚7時左右公布,和平獎與經濟學獎則分別於6日及9日登場。不過,現在的9​位得主清一色為男性,剩餘的2個獎項是否會出現女性贏家,值得關注。


 

 






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