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【蘋果日報】工欲善其事，必先利其器。今年諾貝爾化學獎的三位得主，就憑開發冷凍電子顯微鏡（cryo-electron microscopy，簡稱冷凍電鏡）技術，為生物化學提供進入新紀元的利器，令科學家可以原子級的解像度，前所未有地看清楚生物分子的結構，為了解生命之謎以至製藥，開啟無限可能。
瑞士的杜博歇（Jacques Dubochet）、美國的弗蘭克（Joachim Frank）與英國的亨德森（Richard Henderson），將平分900萬瑞典克朗（861萬港元）獎金。瑞典皇家科學院昨表示，三人令「研究員現在可將生物分子在活動中途凍結，前所未有地看見生化過程，對於生命的化學的基本了解和發展藥物，都有決定性作用」。
要看清楚又不破壞生物分子，一向是生化顯微技術的難題。評審指出，在1980年代初期，研究員要放大看見蛋白之類生物分子，可用X光結晶顯影和核磁共振波譜顯影技術，但各有限制，前者需要讓生物分子結晶，對於平時嵌在細胞膜的蛋白，尤其困難；後者則只適用於較小的蛋白。
1975年炮製出細胞蛋白3D圖
用波長比可見光短得多的電子束顯微，本是希望所在，但電子束能量太高，會令生物樣本燒毀，而且需要在真空環境內進行，會令生物分子失去水份而令其自然結構崩塌，得影像而無所用，所以科學家一直認為電子束顯微只適用死物。
亨得森「偏向虎山行」，嘗試以減少電子束的劑量，來避免損害生物分子，影像因此變得模糊，就用數學方法彌補，他1975年以此炮製出一種細胞蛋白的3D結構圖，雖然解像度仍低，但展示這方法可行。
弗蘭克提供了提高解像度的方法，在1975至86年開發電腦軟件，將大量不同方向和形狀的蛋白顯影，整理出高解像的2D和3D影像。另一個技術關鍵，是用急凍法來保護生物分子免受電子束破壞，但當中一大問題，是當水凝結成冰，冰結晶是會令電子束散射，破壞成像，杜博歇在1980年代想出了令水急凍成玻璃狀的方法，避免干擾電子束。三人奠下的基礎，令冷凍電鏡解像度不斷提高，到2013年出現新式電子探測器，更有飛躍式進步，真正達到原子級解像度。
如「分子的Google Earth」
美國化學學會主席坎貝爾形容，冷凍電鏡就像「分子的Google Earth」，讓科學家可隨心所欲對蛋白分子拉近鏡頭，觀看其詳細細節，對了解蛋白分子和它如何跟環境互動，提供大量資訊。英國Wellcome生物醫學研究基金會總監史密斯表示，在原子級層面看清生物分子的結構，可助解答藥物是如何進入細胞等問題，這些問題在數年前根本解答不了。
美聯社/法新社/路透社/諾貝爾獎官網
瑞士的杜博歇（Jacques Dubochet）、美國的弗蘭克（Joachim Frank）與英國的亨德森（Richard Henderson），將平分900萬瑞典克朗（861萬港元）獎金。瑞典皇家科學院昨表示，三人令「研究員現在可將生物分子在活動中途凍結，前所未有地看見生化過程，對於生命的化學的基本了解和發展藥物，都有決定性作用」。
要看清楚又不破壞生物分子，一向是生化顯微技術的難題。評審指出，在1980年代初期，研究員要放大看見蛋白之類生物分子，可用X光結晶顯影和核磁共振波譜顯影技術，但各有限制，前者需要讓生物分子結晶，對於平時嵌在細胞膜的蛋白，尤其困難；後者則只適用於較小的蛋白。
1975年炮製出細胞蛋白3D圖
用波長比可見光短得多的電子束顯微，本是希望所在，但電子束能量太高，會令生物樣本燒毀，而且需要在真空環境內進行，會令生物分子失去水份而令其自然結構崩塌，得影像而無所用，所以科學家一直認為電子束顯微只適用死物。
亨得森「偏向虎山行」，嘗試以減少電子束的劑量，來避免損害生物分子，影像因此變得模糊，就用數學方法彌補，他1975年以此炮製出一種細胞蛋白的3D結構圖，雖然解像度仍低，但展示這方法可行。
弗蘭克提供了提高解像度的方法，在1975至86年開發電腦軟件，將大量不同方向和形狀的蛋白顯影，整理出高解像的2D和3D影像。另一個技術關鍵，是用急凍法來保護生物分子免受電子束破壞，但當中一大問題，是當水凝結成冰，冰結晶是會令電子束散射，破壞成像，杜博歇在1980年代想出了令水急凍成玻璃狀的方法，避免干擾電子束。三人奠下的基礎，令冷凍電鏡解像度不斷提高，到2013年出現新式電子探測器，更有飛躍式進步，真正達到原子級解像度。
如「分子的Google Earth」
美國化學學會主席坎貝爾形容，冷凍電鏡就像「分子的Google Earth」，讓科學家可隨心所欲對蛋白分子拉近鏡頭，觀看其詳細細節，對了解蛋白分子和它如何跟環境互動，提供大量資訊。英國Wellcome生物醫學研究基金會總監史密斯表示，在原子級層面看清生物分子的結構，可助解答藥物是如何進入細胞等問題，這些問題在數年前根本解答不了。
美聯社/法新社/路透社/諾貝爾獎官網
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