星期一, 10月 27, 2014

2014年諾貝爾化學奬三位得奬人簡介及成就

2014諾貝爾化學奬三位得奬人-貝吉格、莫厄納、赫特 
打破「阿貝繞射極限」限制,2014年諾貝爾化學獎由兩位美國科學家貝吉格和莫厄納,以及德國科學家赫勒共同獲得。利用螢光把顯微鏡提升到奈米層次,他們開發的「超高解析度螢光顯微技術」,讓我們看到活細胞內的最小單一分子,進而看到疾病在細胞內發展的情況。

五十四歲的貝吉格(Eric Betzig)是美國霍華德休斯醫學研究所研究員;六十一歲的莫厄納(William E. Moerner)是史丹福大學教授;五十一歲的赫勒(Stefan W. Hell)是德國普朗克生化研究所所長,也任職於德國癌症研究中心。

為什麼得奬?他們的成就或者對人類有何貢獻?精巧的設計,可讓光線在不違反物理定律的情況下突破障礙。過去顯微鏡一直受到光的基本物理性質「阿貝繞射極限」限制,解析度無法再提升,因此提出下列突破性的想法解決此一限制。 
圖示單分子螢光顯微鏡原理
假設一個物體的影像需由一千個光點組成,科學家就讓其中幾十個點先發亮,再換另外一批點發亮,等到不同部位的點都發亮過後,再把它們組合起來成像。透過這個技術,超高解析螢光顯微鏡可看清楚僅有幾十個原子排起來的寬度約十到廿奈米尺度的東西,解析度是傳統螢光顯微鏡的數十倍。也因此傳統顯微鏡看細胞模模糊糊,現在才看清原來細胞內部像迷宮般複雜。

更進一步來說,高解析度螢光顯微鏡還可看到活細胞。電子顯微鏡雖可用來研口究細胞,但必須在抽真空的環境下操作只能看到死細胞;超高解析度螢光顯微鏡,細胞內什麼胞器正在做什麼動作,都可看得一清二楚。這項發明對細胞生物、生理領域影響相當大。



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