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诺奖得主阿希姆·弗兰克(Joachim·Frank)教授应邀来校做学术讲座

日期:2019-10-24
来源:新闻中心

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  10月22日下午,诺贝尔奖得主阿希姆·弗兰克(Joachim·Frank)教授学术讲座在我校狮子山校区七教B区105会议室举行。讲座由化学与材料科学学院院长徐成刚主持。

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阿希姆·弗兰克教授作学术讲座

  阿希姆·弗兰克教授为我校师生作了题为《单粒子低温电镜:实现生物分子天然状态的可视化》的学术讲座。他从宏观表象出发,谈及微观实质,阐述了研究微观分子对于研究细胞以及理解各种宏观生物机制的重要性,并分析了已有的相关结构表征手段以及存在的局限性。他讲到,他也曾在保持生物分子天然的状态下实现其高像素的三维结构表征的研究过程中遇到过技术瓶颈。阿希姆·弗兰克教授还向我们介绍了单粒子低温电镜(单粒子Cryo-EM)技术,该方法是先将生物分子样品冷冻固定在玻璃态的冰中,再通过用电子显微镜对生物分子进行成像,应用计算机软件对在玻璃冰薄层内随机定向的生物分子图像进行处理和计算,从而构建出生物分子的三维结构。如今,该项技术已逐渐发展成为生物分子结构表征的重要手段之一。

  讲座结束后,师生代表与阿希姆·弗兰克教授进行了互动交流。   (具体内容详见《师生代表问答实录》)

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阿希姆·弗兰克教授在校旗上签名

  活动的最后,阿希姆·弗兰克教授在校旗上签名并与师生代表合影留念。

  化学与材料科学学院院长徐成刚,科研处副处长任平,外事处副处长黄桂平,外国语学院教师冯四文,各学院师生代表参加了此次讲座。

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师生代表提问

  【师生代表问答实录】

  化学与材料科学学院教师潘菲:现有的单粒子低温电镜技术的成相分辨率极限是怎么样的?关于现在冷冻电镜的概念已经是五十年前的了,请问对于下一代能达到更高分辨率的冷冻电镜,您是否有新的设计构想?
  阿希姆·弗兰克教授:现有的单粒子低温电镜技术的成相分辨率极限跟很多方面有关,包括测试的材料、仪器等。现在结构生物学发展太快,在二十年前、十年前我们是无法想象现在的成就的。对于将来,或者未来五十年之后的结构生物学,也许会有新的成像方法取代现在的冷冻电镜。那个时候可能会有更加紧急的问题需要解决,例如环境问题。但是现在对我而言只是需要把现在的冷冻电镜研究好。

  化学与材料科学学院2019级研究生谭章娜:据我们所知,冷冻电镜在生物学和药物学中应用远远比在化学中的广,所以,我想请教一下您是如何促进它在化学领域中的应用的?

  阿希姆·弗兰克教授:化学被认为是一门与合成分子相关的科学。冷冻电镜是用来去解决分子结构的,化学和生物之间也没有太严格的界限。

  化学与材料科学学院2017级本科生杨晓庆:从您的演讲中我们可以知道,在过去的几十年来,我们一直用X射线晶体学来研究原子结构,但显然我们可以看到现有的原子分辨率可以帮助我们更好的理解分子。那么,请问您是怎么开始新的大分子研究方向的呢?您对即将从事科研的学生有什么建议呢?

  阿希姆·弗兰克教授:当时我的导师的思路是利用电子断层成像技术来解决当时的技术瓶颈,但该技术的问题在于需要多次采集样本,高能量的电子束容易破坏待测分子。因此,我想到利用单粒子电镜技术,利用单次采集大量不同朝向的分子的图像的方式,再通过计算机的处理得到3D图像。一种新的“idea”的闪现是自己长期经验、背景积累的结果,想象力和大脑是重要因素,大家要具有充足的想象力,善于思考,在不断的研究和探究中,大脑会展现出无限的可能。

来源:新闻中心
作者:何丹 范娅婷   摄影:张婉婧
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