在人類的歷史長(zhǎng)河里,一年的光陰也只是短短一瞬。當(dāng)我們感嘆時(shí)光飛速離去的同時(shí),未來(lái)也正在飛快地向我們靠近。
這一年,遠(yuǎn)在1.3億光年外的那次撞擊,讓人類沸騰。正是那短短一個(gè)信號(hào)的捕捉,開(kāi)啟了多信使天文學(xué)時(shí)代。
這一年,從圍棋到德州撲克,再到僅用40天就超越前輩的AlphaGo Zero,人工智能不斷傳來(lái)讓人震驚的新消息。
還是這一年,基因編輯、人工合成基因組、人造子宮……人類還在不斷擴(kuò)寬對(duì)生命的認(rèn)知。
在2017年即將過(guò)去的時(shí)候,讓我們用倒數(shù)的方式,回顧這一年中那些振奮人心的科學(xué)突破,一起期待新一年科學(xué)將帶來(lái)的驚喜與希望。
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冷凍電鏡標(biāo)志年
科技讓人類看到前所未見(jiàn)的生命過(guò)程
10月4日,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)揭曉。來(lái)自瑞士、美國(guó)和英國(guó)的三位科學(xué)家因“研發(fā)出冷凍電子顯微技術(shù)用于溶液中生物分子結(jié)構(gòu)的高分辨測(cè)定”獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),2017年成為冷凍電鏡技術(shù)的重要一年。
圖像是理解問(wèn)題的關(guān)鍵,人類理解事物主要依靠通過(guò)各種手段“看”到它們。過(guò)去,電子顯微技術(shù)被認(rèn)為只適合觀測(cè)部分物質(zhì),因?yàn)楦邚?qiáng)度的電子束會(huì)摧毀大量表面敏感的材料,導(dǎo)致其圖像模糊。然而冷凍電鏡的出現(xiàn)打破了桎梏,通過(guò)冷凍手段抑制生物大分子的運(yùn)動(dòng),科學(xué)家們開(kāi)始看到此前從未見(jiàn)過(guò)的生物過(guò)程。三位科學(xué)家對(duì)冷凍電鏡做出了一系列開(kāi)創(chuàng)性的工作。諸如對(duì)模糊圖像進(jìn)行處理合并的算法、在高真空下通過(guò)低溫使水玻璃化的技術(shù)等一系列手段,使得冷凍電鏡最終能夠?qū)崿F(xiàn)原子級(jí)別的分辨率。此后,人類終于得以一窺作為生命基礎(chǔ)的分子機(jī)器的真實(shí)面目。冷凍電鏡的發(fā)展給生物化學(xué)、材料化學(xué)等領(lǐng)域帶來(lái)了全新的工具,科學(xué)家們得以深入過(guò)去無(wú)法涉足的領(lǐng)域,觀測(cè)生物大分子、敏感電池材料等表面發(fā)生的具體過(guò)程,結(jié)構(gòu)生物學(xué)等領(lǐng)域得以不斷涌現(xiàn)出大量突破性成果。