突破显微定义 荣获诺贝尔化学奖

【记者杨琳编译报导】10月8日，瑞典皇家科学院宣布，德国科学家赫尔（Hell）、美国科学家白兹格（Betzig）和莫尔纳尔（Moerner）共同荣获2014年度诺贝尔化学奖。他们发展的“超分辨率荧光显微技术”突破了100多年的显微定义和极限，为人类继续探寻微观世界提供可能。

 

早在1590年，一位不知名的荷兰眼镜师发明了显微镜，当时的放大倍数仅30倍。80年后，另一个荷兰人制作出可以放大至200倍的镜片。1873年，一位物理学家指出，经典的显微镜基于光的折射原理，其放大倍数因此受光的分辨率所限制。即便采用最好的镜片和光，小于0.2微米，即200万分之一毫米的的结构就无法被识别。

 

这一结论被认为是无法动摇的经典之论，从而被载入教科书。虽然近代科研人员发明了电子显微镜，继续提高了放大倍数，但只能观察已经死亡的物体。活细胞和活组织在微观下的结构只有通过光学显微镜才能观察到。依据目前在生物界和医学界广泛使用的荧光显微技术，被观察的样品要事先用荧光染料上色，并在聚焦的激光束下观察。当激光照到样品的某一部位时，该部位被涂上的荧光被激发，从而被观察到。然而，染料散射出的荧光导致在显微镜下只能观察到模糊的图片。

 

100多年后的今天，现居德国哥廷根市的赫尔教授改进了对激光的使用。他通过在不同时刻使用不同的激光，从而激发样品中不同的成分。这个新发现使即便是间距不到0.2微米的细胞内结构都可清晰辨别，突破了光学显微镜的极限。赫尔教授因此荣获了诺贝尔化学奖。该显微技术的突破对生物学家研究活细胞和活组织做出了重大贡献，将有助于科研人员了解阿兹海默症（Alzheimer）与巴金森氏症（Parkinson）等疾病的病变过程，或追踪受精卵分裂发育的过程。

 

赫尔的科研成果使他在几年前就不断获取各种殊荣和奖项。赫尔在3年前获得欧洲科学家进步奖而接受采访时表示，他敢于怀疑并突破了经典光学显微定义的动力不仅来自于他对显微技术的兴趣和喜爱，也来自于对青少年时在罗马尼亚接受绝对化教育的怀疑。诺贝尔奖是1895年依照瑞典炸药发明人诺贝尔的遗嘱所设立，每个奖项的奖金为800万克朗。