诺贝尔的精彩

超分辨显微技术

看到显微镜下

更小的世界

　　昨天晚上，皮特教授为钱报记者解读了三位化学奖得主的科研成果。

　　“其实，今年获奖的三位科学家，他们用了两种不同的研究方法，结果异曲同工，都发明了超分辨显微技术。”皮特说， 黑尔在2000年发明的受激发射损耗显微技术，利用先后两束形状不同的激光，一束长得像窝窝头形状，第二束像甜甜圈，套在“窝窝头”上，成功“切割”出了头上尖尖的部分。这个区域，是个纳米级别的微微小的区域。然后黑尔的显微镜能够这么一纳米、一纳米地扫描样本，并产生图像，分辨率比之前仪器看到的图像大大提高。他的技术，更适合用于精密加工的工业领域。

　　而埃里克教授和威廉教授各自独立做出的成就，方法类似。这种技术关键在于，可以打开和关闭单个分子的荧光。科学家们对同一区域多次成像，每次只让几个零散的分子发出荧光。然后就做个连连看的工作，通过对这些图像进行叠加，得到了一幅纳米级分辨率的超级稠密图像。

　　2006年，埃里克首次将这种技术投入了实际运用。由于这种技术不受激光、射线等影响，它就能够用在活体生物细胞的观察上。

　　“它将成为医学界的一大福音。”皮特说，比如很多疾病的发生，都是人体细胞内部分子的运作，或者说蛋白质的细微变化导致的，但是因为这些物质实在太小，人们无法知道它们的具体活动规律和变化。

　　在昨天的新闻发布会上，解读奖项的诺奖组委会科学家就拔了一根自己的头发，向大家解释：头发一般有0.1毫米的直径，人肉眼已经基本没法看出来了，那么细胞里的分子有多大呢？头发直径的1/2000，30~50纳米，更不要说只有5~10纳米的蛋白质了。而在1873年，显微镜学者恩斯特·阿贝，就已经给传统的光学显微镜分辨率规定了一个物理极限：它不可能突破0.2微米。

　　今年获奖的两项研究正是绕开“阿贝原则”，从理论上突破此前“尺寸小到无法研究”的极限，并催生了纳米显微镜。在他们的纳米显微学领域中，科学家使活细胞中不同分子的运动清晰可见，他们能够看到脑部神经细胞间的突触是如何形成的，他们能够观察到与帕金森氏症、阿尔兹海默症相关的蛋白聚集过程，他们也能够在受精卵分裂形成胚胎时追踪不同的蛋白质。　 本报记者 章咪佳