華裔學者無緣諾貝爾化學獎 學界叫屈厚此薄彼

□解讀 顯微鏡下的更小世界

從光學顯微鏡到能探知納米世界的超分辨率顯微鏡，2014年諾貝爾化學獎所表彰的科學研究突破了以往物體觀測尺寸的界限，使人類得以研究更微小的世界。

北京大學生物動態光學成像中心研究員孫育杰介紹，超分辨率熒光顯微技術主要應用于生物領域。孫育杰說，傳統光成像分辨率一般是波長的一半200納米。這個分辨率在細胞成像上有些大了。很多細胞結構小于這個，很多生物分子排列很緊，這樣也看不到。因此，科學家們致力于超分辨率領域的研究。

孫育杰介紹，超分辨率領域的發展分為三個階段，在1994年，德國人斯特凡·黑爾最先從原理和技術上實現了超分辨率，當時稱為STED，但因為生物兼容性很差，很容易將生物樣品燒壞，因此一直沒能大范圍應用。2006年，此次諾獎得主埃里克·貝齊格與華裔科學家莊小威幾乎在同一時間各自獨立發表論文，發明了新的超分辨率技術。二者在原理上非常像，且生物兼容性非常好，“這個技術一下子火起來”。

此后，最早推出超分辨率技術的黑爾教授也在技術上不斷改革，使得生物兼容性很好。因此，目前該領域主要廣泛使用這三種技術。“這3個技術都很成熟，也有公司投入生產。比如尼康、奧林巴斯等，已經商用化了。北京還有10多家實驗室在用這個技術。”

目前，這幾種技術把傳統成像分辨率提高了10到20倍，最好的能達到10納米，“這種提高是非常了不起的”。因此，超分辨率技術推出后，科學家們可以看到細胞內的細節，包括細胞結構，分子間的相互作用，相互定位及動態過程等。“好比一個近視眼的人突然戴上了合適的眼鏡”。

化學獎屬于跨界出品

物理學的原理和技術，廣泛應用于生命科學領域，最后卻獲得了諾貝爾化學獎，這令一些人感到困惑。對此，孫育杰說，這幾個技術都是跨界技術。實際上黑爾和莊小威都是物理專業畢業。他們都是一直從事物理研究，最后轉做生物，用物理理論解決了生物的技術需求。“這是一個典型的技術諾貝爾獎，也是跨界的結果”。

對于此技術獲得化學獎，他說這幾類技術實現超分辨率，都是利用熒光探針的性質，包括化學有機染料、熒光蛋白等。在2008年也有科學家憑借熒光蛋白獲得過諾貝爾化學獎。“這其實是個生物領域”。他表示，這個技術就是利用了生物分子、化學分子的性質，實現了突破衍射極限的超高分辨率成像。