青島日?qǐng)?bào)社/觀海新聞3月24日訊 觀海新聞?dòng)浾呓裉鞆那鄭u海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（簡(jiǎn)稱“海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室”）獲悉，我國(guó)海洋領(lǐng)域首個(gè)冷凍電鏡中心建成，目前已全面對(duì)外開(kāi)放共享，為用戶提供樣品制備、數(shù)據(jù)解析等服務(wù)。
冷凍電鏡，也稱為低溫電子顯微鏡，是一種能夠?qū)ι飿悠穼?shí)現(xiàn)高分辨三維結(jié)構(gòu)解析的高精尖設(shè)備。“如果說(shuō)天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的是極宏觀的天體，那么，冷凍電鏡則是針對(duì)極微觀的生物大分子，觀測(cè)水平達(dá)到十分之一納米（百億分之一米）級(jí)別。” 海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室冷凍電鏡中心主任沈慶濤教授說(shuō)，冷凍電鏡技術(shù)目前還非常新穎，但已經(jīng)在生物學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了極大影響，被諾貝爾獎(jiǎng)官方稱為“使得生物化學(xué)進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代”的技術(shù)。自2013年開(kāi)始，冷凍電鏡成為了諸多諾獎(jiǎng)級(jí)論文成果的得力助手。
海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的冷凍電鏡中心，是山東省首個(gè)冷凍電鏡中心，也是我國(guó)乃至全球首個(gè)聚焦海洋生命科學(xué)的冷凍電鏡中心。“生命來(lái)源于海洋，但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)陸地生物的研究比海洋生物更全面更系統(tǒng)，冷凍電鏡的工作也多集中在陸地模式生物上。” 沈慶濤介紹，針對(duì)生命科學(xué)回歸海洋的趨勢(shì)，充分發(fā)揮海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“向海”特長(zhǎng)，他們建立了海洋領(lǐng)域首個(gè)冷凍電鏡中心，以海洋生物為研究目標(biāo)，推動(dòng)海洋生物學(xué)從宏觀走向微觀，從生態(tài)、細(xì)胞水平走向分子水平。
為了保證冷凍電鏡的高分辨率解析能力，海洋試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室同時(shí)配備了冷凍電鏡中心環(huán)境適配系統(tǒng)。“冷凍電鏡設(shè)施昂貴精密，對(duì)于每個(gè)樣品通常需要花費(fèi)2-3天拍攝成千上萬(wàn)張照片，提取近百萬(wàn)生物大分子顆粒進(jìn)行后續(xù)的圖像處理。” 沈慶濤表示，在此過(guò)程中，環(huán)境適配系統(tǒng)能夠?qū)囟取穸取⒋艌?chǎng)、震動(dòng)等因素進(jìn)行控制并適配，從而保證冷凍電鏡自始至終狀態(tài)穩(wěn)定。
“結(jié)構(gòu)決定功能，通過(guò)冷凍電鏡對(duì)生物大分子進(jìn)行解析后，我們就可以知道該生物大分子發(fā)揮功能的分子機(jī)制，知其然并知其所以然，從而深入快速地推動(dòng)生命科學(xué)研究。” 沈慶濤說(shuō)。然而，冷凍電鏡領(lǐng)域無(wú)論是電鏡設(shè)備抑或是重構(gòu)算法都是由國(guó)外研發(fā)，在冷凍電鏡方法學(xué)上的原創(chuàng)性突破將可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的大國(guó)科技崛起。目前，其團(tuán)隊(duì)正聯(lián)合冷凍電鏡中心聚焦原創(chuàng)性的冷凍電鏡新技術(shù)和新方法，并在國(guó)際上率先提出并證明了退火（對(duì)樣本先加熱后降溫的處理）對(duì)于冷凍電鏡分辨率的提高具有非常高的普適性。（青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?李勛祥）
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