據諾貝爾獎官方網站消息,諾貝爾化學獎於當地時間8日揭曉,獲獎者為埃里克·貝齊格、威廉·莫納和斯特凡·黑爾,他們的獲獎理由是在超分辨率熒光顯微技術領域取得的成就。
  中新網10月9日電 綜合消息,瑞典皇家科學院8日宣佈,將2014年諾貝爾化學獎授予美國科學家埃里克·貝齊格、威廉·莫納和德國科學家斯特凡·黑爾,以表彰他們為發展超分辨率熒光顯微鏡所作的貢獻。
  據報道,顯微鏡技術早於數百年前已逐步成形,分辨率亦隨技術進步不斷提升,但受制於光線波長限制,0.2微米成為顯微鏡難以突破的瓶頸。德國物理學家阿貝在1873年提出“繞射極限”概念,稱0.2微米是傳統光學顯微技術解像度的物理極限。很多人就這樣接受現實,但亦有小部分科學家堅定不移,矢志打破界限。
  1990年完成博士學位後,黑爾一直尋找突破“繞射極限”的方法,更不惜從德國前赴芬蘭,結果遇上當時仍處於研究階段的熒光顯微學。於是黑爾想到設計一種“納米電筒”,可在納米範圍內掃描目標樣本,並以此為基礎構建“受激發射損耗”(STED)顯微技術。雖然他的理論當時沒有引起哄動,但已引來學界關註。黑爾其後製作STED顯微鏡,併在2000年實際展示其功能,聲名大噪。
  而在大西洋對岸的美國,莫納1989年成為全球首位量度單分子光吸收量的科學家,併在8年後受到“綠色熒光蛋白”(GFP)啟發,發展出能夠開關GFP發光功能的方法。“綠色熒光蛋白”是2008年諾貝爾化學獎的研究,當年得獎者包括已故“中國導彈之父”錢學森堂侄、美國華裔科學家錢永健。
  莫納為科學家觀察單一分子打開大門,更成為貝齊格的突破口。貝齊格多年來為突破“繞射極限”費盡腦筋,他利用莫納對可開關熒光分子的研究,研發出“單分子顯微技術”,通過重覆掃描目標樣本,併在每次拍攝時只讓少量分子發光,最後把所得圖像重迭在一起,得出解像度突破“繞射極限”的顯微影像。
  雖然目前也有電子顯微鏡等能提供高分辨率顯微,然而這些方法的準備過程會殺死細胞,因此無法用於觀察活細胞的活動。
  諾貝爾化學獎評選委員會當天聲明說,長期以來,光學顯微鏡的分辨率被認為不會超過光波波長的一半,這被稱為“阿貝分辨率”。借助熒光分子的幫助,今年獲獎者們的研究成果巧妙地繞過了經典光學的這一“束縛”,他們開創性的成就使光學顯微鏡能夠窺探納米世界。如今,納米級分辨率的顯微鏡在世界範圍內廣泛運用,人類每天都能從其帶來的新知識中獲益。
  諾貝爾化學獎評選委員會還指出,得獎者的研究允許人類觀察病毒以至細胞內的蛋白質,對瞭解有關物質的功能作出重大貢獻,例如可用於觀察帕金森症、腦退化症和亨廷頓病患者體內的蛋白變化等。委員會贊揚三人的研究不僅為人類未來探求知識打下重要基礎,他們現在仍然站在科研的最前線,通過科學研究為人類社會謀福祉。  (原標題:解讀諾貝爾化學獎:繞過“束縛” 開啟納米微時代)
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李克勤

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