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足彩亚博】2017年诺贝尔奖陆续公布:题材高冷,成果实用
【文章来源:殷招平】 【发布人:德育处】 【发布时间:2019-11-22】 【点击率:3804】

足彩亚博】2017年诺贝尔奖陆续公布:题材高冷,成果实用

瑞典皇家[科學 的拚音:kē xué]院4日宣布,將2017年諾貝爾化學獎授予瑞士科學家雅克・杜博歇、美國科學家約阿希姆・弗蘭克以及[英國 的拚音:yīng guó]科學家理查德・亨德森,以表彰他們在冷凍顯微術領域的貢獻。

[strong]諾貝爾化學獎[/strong][br/][strong]解讀冷凍顯微術[/strong][br/][strong]”抓拍”生命分子的高清照片[/strong]

在生物體內,無數複雜分子不斷地[運動 的拚音:yùn dòng]著,[[形成 的英 文:caused] 的拚音:xíng chéng]又拆解、結合又分離,通過[這些 的拚音:zhè xie]過程來實現各種生理功能。如果能任意”抓拍”高清照片、看清某個分子在特定瞬間的模樣,將使[我們 的英 文:we]更深入地理解生命[如何 的英 文:how]運作。

[圖片]2017年諾貝爾化學獎揭曉 3位科學家獲獎。

近幾年來迅速躥紅的低溫冷凍電子顯微術(Cryo―EM)就是[這樣 的英 文:then][一種 的拚音:yī zhǒng]”抓拍”手段。2017年諾貝爾化學獎的三位獲獎者對該技術的發展作出了關鍵貢獻。

20世紀80年代初,[工作 的拚音:gōng zuò]於歐洲分子生物學實驗室的雅克・杜博歇提出了”急速冷卻”方案,奠定了低溫冷凍電子顯微術樣本製備與觀察的基本技術手段。

電子顯微鏡觀測的樣本通常是隻含一層分子的薄膜,[可以 的英 文:can]視為二維的。對大量散布的同一種分子拍攝二維圖像,再把這些圖像整合起來,就可以得到該分子的三維圖像。20世紀70年代,在紐約沃茲沃思研究[中心 的拚音:zhōng xīn]工作的約阿希姆・弗蘭克[開始 的拚音:kāi shǐ]進行這種”三維重構”的理論研究,[開發 的英 文:developing]出了多種數學工具和圖像處理方法。

1990年,英國劍橋分子生物學實驗室的理查德・亨德森小組報告了他們對一種色素蛋白進行的三維重構,這項成果是低溫冷凍電子顯微術的[重要 的英 文:important]裏程碑,[證明 的英 文:certificate]”冷凍樣本-二維成像-三維重構”的確可以得到高分辨率的三維圖像。它標誌著一種研究生物大分子結構的新方法[已經 的拚音:yǐ jing]成形,其思路與X射線晶體學迥異,可以給生物體內溶液中、處於工作狀態的分子”抓拍”快照■足彩亚博高效率■。

近幾年來,傳統的電子顯微術照相機被可以直接檢測電子的設備取代,[解決 的英 文:settle]了圖像轉換導致細節丟失的[問題 的英 文:foul-ups],這個重大進展也是亨德森的貢獻。低溫冷凍電子顯微術的”高清時代”終於來臨。

[strong]諾貝爾生理學或醫學獎[/strong][br/][strong]解讀人體生物鍾分子機製[/strong][br/][strong]解決失眠的鑰匙[/strong]

從藍綠藻到真菌、從植物到動物,地球生命普遍擁有一套內置的時鍾,以24小時為周期調節生理活動,以適應我們這顆行星的自轉和晝夜變化。獲得2017年諾貝爾生理學或醫學獎的三位科學家,在分子水平上揭示了生命時鍾怎樣”滴答”走動。

[圖片]2017諾貝爾生理學或醫學獎揭曉 三位科學家獲獎

含羞草葉子在黑暗中仍按晝夜規律開閉,向日葵在太陽尚未升起時已經朝向東方,人在亮如白晝的辦公室裏待到半夜照樣犯困――生物的[自然 的英 文:natural]節律並不依賴於外界條件刺激,而是由某種內在機製掌控。鍾表的核心元件是振蕩器,比如鍾擺、機械振子或石英電路,它們產生穩定的周期性振動。

那麽在生物體裏,這個振蕩器是什麽?

[人們 的英 文:People]很早就發現生物節律特征可以遺傳,[隨著 的拚音:suí zhe]分子生物學發展,科學界逐漸提出”生物鍾基因”的設想。20世紀70年代,美國加州理工學院的西摩・本澤和羅納德・科諾普卡用果蠅做實驗,篩選相關的基因突變。

果蠅的破蛹羽化有著特定節律,野生品種隻在一天的特定時刻出蛹,周期是24小時。科諾普卡等人培養並篩選出了周期更長或更短,甚至沒有周期的果蠅,發現它們在基因組的同一[區域 的拚音:qū yù][發生 的拚音:fasheng]突變,從而定位到了生物鍾基因,命名為”周期”基因■足彩亚博国际备用网址■。但限於技術發展水平,人們當時[無法 的拚音:to be]弄清這個基因的代碼序列,因為克隆果蠅DNA的技術於70年代晚期才[出現 的英 文:There]

1984年,三名美國科學家,傑弗裏・霍爾、邁克爾・羅斯巴什和邁克爾・揚克隆出了”周期”基因,並把它編碼的蛋白質命名為PER。他們發現,果蠅體內的PER蛋白質濃[度 的英 文:attitudes]有規律地變動,振蕩周期正是24小時。至此,人們找到了生物鍾的”振蕩器”,看到了它的振蕩。

時隔30多年後,霍爾、羅斯巴什和揚因為這一研究發現最終摘獲諾獎。霍爾在獲獎後[接受 的拚音:jiē shòu]美聯社采訪時說,弄清這一機製有助於解決因晝夜節律紊亂導致的睡眠問題。

[圖片]諾貝爾物理學獎揭曉 三名科學家因引力波獲獎

[strong]諾貝爾物理學獎[/strong][br/][strong]解讀引力波[/strong][br/][strong]探測”時空的漣漪”[/strong]

美國科學家雷納・韋斯、巴裏・巴裏什和基普・索恩獲得2017年諾貝爾物理學獎,就是因為他們在”激光幹涉引力波天文台”(LIGO)項目和發現引力波方麵的貢獻。[br/]什麽是引力波?

根據[愛 的拚音:ài]因斯坦的相對論,時空是可以彎曲的,有質量的物體在其中運動,就會產生引力波。這就好比石頭丟進水裏會產生水波,引力波[因此 的拚音: yīn cǐ]常被稱作”時空的漣漪”。

但普通物體產生的這種引力波極為微弱,連愛因斯坦[自己 的拚音:zì jǐ]也認為很[可能 的拚音:kě néng]無法觀測到。事實上,LIGO項目所觀測到的兩個黑洞合並產生的引力波,在儀器中隻引起了比原子核還小得多的變化。相對論發表百年來,[許多 的英 文:many]預言,如水星近日點進動以及引力紅移效應都已獲證實,但引力波一直沒被探測到。因此,引力波又被稱作廣義相對論實驗驗證中最後一塊缺失”拚圖”。

引力波有什麽用?

引力波開啟了人們[認識 的英 文:known]宇宙的新途徑。過去科學界探測宇宙,多是依靠光學望遠鏡、射電望遠鏡等手段,而引力波是與光不同的信息載體。

通過分析引力波信號,我們可以判斷出遙遠宇宙中發生了什麽。引力波的波形特征與聲波相似,這也是為什麽科學家曾將其轉換成聲波,作為”宇宙的聲音”播放出來。通過探測引力波來分析宇宙中的各種事件,就像根據樂器聲波判斷樂器的質地種類,以及樂手的演奏手法。

至於引力波在實際生活中有什麽應用,科學家說,[包括 的英 文:included]時空[旅行 的拚音:lǚ xíng]這樣的科幻設想還早得很,而利用引力波的宇宙通信目前來看也很遙遠。不過引力波的發現無疑打開了一扇新的大門,給未來增加更多新的可能。

(本組稿件均據新華社)

責任編輯:何璿


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