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光學(xué)顯微成像技術(shù)歷史發(fā)展
血紅細(xì)胞，細(xì)菌，酵母菌以及游動(dòng)的精子。當(dāng)17世紀(jì)的科學(xué)家們次在光學(xué)顯微鏡下看到這些活生生的生物現(xiàn)象時(shí)，一個(gè)嶄新的世界在他們的眼前打開(kāi)了。這就是光學(xué)顯微成像技術(shù)的誕生。自那以后，光學(xué)顯微鏡已經(jīng)成為生物學(xué)研究領(lǐng)域最重要的工具之一。其他顯微成像技術(shù)，如電子顯微鏡，都需要進(jìn)行樣品的制備，而這樣的制備過(guò)程會(huì)殺死細(xì)胞。
然而，長(zhǎng)期以來(lái)，光學(xué)顯微成像技術(shù)的發(fā)展卻一直受制于一個(gè)物理極限值的約束。1873年，顯微技術(shù)專(zhuān)家Ernst Abbe提出了傳統(tǒng)顯微成像技術(shù)的物理極限值：這種技術(shù)的分辨率將永遠(yuǎn)不能超過(guò)0.2微米。這一預(yù)言導(dǎo)致在20世紀(jì)的絕大多數(shù)時(shí)間里，科學(xué)家們都相信光學(xué)顯微成像技術(shù)將永遠(yuǎn)無(wú)法讓他們突破到更細(xì)微的尺度上(Fig 1)。一些細(xì)胞內(nèi)部的細(xì)胞器，如為細(xì)胞活動(dòng)提供能量的線粒體，它們的輪廓是可以看到的。但要想進(jìn)一步觀察更小的對(duì)象，如細(xì)胞內(nèi)部單個(gè)分子之間的相互作用則是根本不可能做到的。這就有點(diǎn)像是觀察一座城市，你可以看到城市里林立的高樓，但卻無(wú)法看清其中生活的居民們進(jìn)進(jìn)出出的日常生活。為了了解細(xì)胞的日常運(yùn)作，科學(xué)家們需要對(duì)單個(gè)分子的活動(dòng)進(jìn)行追蹤。
光學(xué)顯微成像技術(shù)成果獲獎(jiǎng)
2014年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予兩名美國(guó)科學(xué)家以及一名德國(guó)科學(xué)家，以表彰他們?cè)凇俺叻直媛薀晒怙@微技術(shù)方面的貢獻(xiàn)”。來(lái)自美國(guó) 霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的埃里克·本茨格(Eric Betzig)，德國(guó)馬克斯普朗克 生物物理化學(xué)研究所的史蒂芬·赫爾(Stefan W. Hell)以及美國(guó)斯坦福大學(xué)的威廉·默爾納(William E. Moerner)共同分享了2014年的化學(xué)獎(jiǎng)。[1]
參考資料
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