青島日報社/觀海新聞3月24日訊 觀海新聞記者今天從青島海洋科學與技術試點國家實驗室（簡稱“海洋試點國家實驗室”）獲悉，我國海洋領域首個冷凍電鏡中心建成，目前已全面對外開放共享，為用戶提供樣品制備、數(shù)據(jù)解析等服務。
冷凍電鏡，也稱為低溫電子顯微鏡，是一種能夠對生物樣品實現(xiàn)高分辨三維結構解析的高精尖設備。“如果說天文望遠鏡觀測的是極宏觀的天體，那么，冷凍電鏡則是針對極微觀的生物大分子，觀測水平達到十分之一納米（百億分之一米）級別。” 海洋試點國家實驗室冷凍電鏡中心主任沈慶濤教授說，冷凍電鏡技術目前還非常新穎，但已經(jīng)在生物學領域產生了極大影響，被諾貝爾獎官方稱為“使得生物化學進入一個新時代”的技術。自2013年開始，冷凍電鏡成為了諸多諾獎級論文成果的得力助手。
海洋試點國家實驗室建設的冷凍電鏡中心，是山東省首個冷凍電鏡中心，也是我國乃至全球首個聚焦海洋生命科學的冷凍電鏡中心。“生命來源于海洋，但目前國內外對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，針對生命科學回歸海洋的趨勢，充分發(fā)揮海洋試點國家實驗室的“向海”特長，他們建立了海洋領域首個冷凍電鏡中心，以海洋生物為研究目標，推動海洋生物學從宏觀走向微觀，從生態(tài)、細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，海洋試點國家實驗室同時配備了冷凍電鏡中心環(huán)境適配系統(tǒng)。“冷凍電鏡設施昂貴精密，對于每個樣品通常需要花費2-3天拍攝成千上萬張照片，提取近百萬生物大分子顆粒進行后續(xù)的圖像處理。” 沈慶濤表示，在此過程中，環(huán)境適配系統(tǒng)能夠對溫度、濕度、磁場、震動等因素進行控制并適配，從而保證冷凍電鏡自始至終狀態(tài)穩(wěn)定。
“結構決定功能，通過冷凍電鏡對生物大分子進行解析后，我們就可以知道該生物大分子發(fā)揮功能的分子機制，知其然并知其所以然，從而深入快速地推動生命科學研究。” 沈慶濤說。然而，冷凍電鏡領域無論是電鏡設備抑或是重構算法都是由國外研發(fā)，在冷凍電鏡方法學上的原創(chuàng)性突破將可以實現(xiàn)真正意義上的大國科技崛起。目前，其團隊正聯(lián)合冷凍電鏡中心聚焦原創(chuàng)性的冷凍電鏡新技術和新方法，并在國際上率先提出并證明了退火（對樣本先加熱后降溫的處理）對于冷凍電鏡分辨率的提高具有非常高的普適性。（青島日報/觀海新聞記者 李勛祥）
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