¿Tres "artesanos" de la física ganaron el premio de química?
Por ejemplo, la teoría cuántica es un concepto típico que provoca una revolución en la práctica y la cognición. ¿Las mejoras en las herramientas provocarán una revolución similar? El Premio Nobel de Química de 2017 proporciona una explicación a este problema.
El científico británico Richard Henderson, el científico estadounidense Joachim Frank y el científico suizo Jacques Dubaud Schell ganaron el Premio Nobel por sus contribuciones al campo de la criomicroscopía.
Después de que se anunció la noticia, muchas personas en la comunidad científica se burlaron de ella, diciendo que tres "artesanos" dedicados a la física ganaron el premio de química. La comunidad científica utiliza la técnica en continua mejora del trío para determinar la estructura de biomoléculas en solución en alta resolución sin destruir su forma. Este avance tuvo un impacto revolucionario en la bioquímica.
Como dijo Peter Brzezinski, miembro del Comité de Selección del Premio de Química, el Premio de Química de este año es un ejemplo típico de investigación interdisciplinaria, y la tecnología desempeña un papel cada vez más importante en el efecto del descubrimiento científico.
Henderson, el fundador de la microscopía electrónica
“Siempre siento que si haces algo interesante y lo haces bien, en algún momento llegarás a ser. Obtienes buenas recompensas por hacer las cosas que Henderson, biólogo molecular de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, lo predijo hace unos años y hoy se ha hecho realidad.
Henderson nació en 1945. Uno de los pioneros en el campo de la microscopía electrónica, también fue biofísico. Al observar el campo de la bioquímica desde la perspectiva única de un físico, siempre se pueden obtener ideas diferentes. "Considero mi investigación como un pasatiempo atractivo, porque nunca lo repito y siempre hay algo nuevo."
Trate la investigación como un pasatiempo, como un niño al que le encanta jugar y aprender sobre el entorno. Todo era curioso, lo que hizo pensar a Henderson en los años 90, mejorando el microscopio electrónico tradicional y obteniendo imágenes de resolución atómica. Como resultado, podemos ver el mundo a un nivel extremadamente microscópico.
La investigación no es la única pasión de Henderson. Le gusta pasear a su perro, hacer kayak, beber vino, jugar fútbol con su nieto y siempre ha sido un cinéfilo.
“Tuve suerte de recibir una educación tan buena y tener tiempo para dedicarme a otras actividades”. Henderson dijo que él y varios amigos a menudo pasan mucho tiempo juntos coleccionando y reparando algunos autos clásicos. Una vez recorrieron Escocia en un coche clásico de 1948.
"Crossover Wizard" - Frank
Frank, un científico germano-estadounidense de 77 años, es ahora profesor de ciencias biológicas en la Universidad de Columbia. Su principal contribución fue el desarrollo de un algoritmo de síntesis de imágenes en las décadas de 1970 y 1980 que podía sintetizar imágenes 2D borrosas procedentes de microscopios electrónicos en imágenes 3D claras.
Frank tiene una sólida formación en física, por lo que no es exagerado decir que es físico. En una universidad de Alemania estudió la difracción electrónica del oro en su punto de fusión. Entró en contacto con la cristalografía de rayos X cuando era médico. Estudió con el famoso microscopista electrónico alemán Dr. Hoppe y así entró en contacto con la microscopía electrónica.
En 1970, Frank recibió su doctorado en la Universidad Técnica de Munich en Alemania y fue patrocinado para estudiar durante dos años en algunos de los mejores laboratorios de los Estados Unidos, incluido el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA. Mientras trabajaba en el Jet Propulsion Laboratory, decidió estudiar tecnología de procesamiento de imágenes. En ese momento, nunca pensó que su clase estaría relacionada con la química.
Desde entonces, Frank se ha dedicado a la investigación electroóptica en la Universidad de Cambridge en Inglaterra. Unos años más tarde, se instaló en Estados Unidos y se dedicó a algunas investigaciones de salud pública relacionadas con la microscopía electrónica. Su rica experiencia académica “transfronteriza” fue de gran ayuda para su crecimiento.
Frank desarrolló una serie de algoritmos de imágenes y escribió software para realizar una tecnología de análisis de estructuras tridimensionales de proteínas sin cristalización. En particular, se han realizado una serie de importantes trabajos pioneros en la reconstrucción tridimensional de ribosomas. Desafortunadamente, no estuvo entre los científicos que ganaron el Premio Nobel por analizar la estructura del ribosoma. Ahora ha ganado el Premio Nobel de criomicroscopía, que es bien merecido.
"Filósofo científico" - Xie
Si Henderson y Frank contribuyeron a la teoría y práctica básica de los algoritmos de reconstrucción, entonces el profesor honorario de la Universidad de Lausana, de 75 años , Suiza El profesor Jacques Dubaud hizo contribuciones fundamentales a la producción de muestras.
En la década de 1980, Xie inventó una tecnología para congelar rápidamente agua líquida en un estado vítreo para mantener la forma natural de las biomoléculas. En términos generales, el agua de las células biológicas se congelará una vez que se congele y estos cristales de hielo destruirán las formas originales de diversas sustancias en las células. Al convertir el agua en un estado vítreo, varias moléculas de la célula pueden permanecer intactas, lo que las hace más fáciles de observar con un microscopio electrónico.
Después de la investigación pionera de Xie y con el desarrollo de la tecnología de etapa fría, la tecnología de microscopía crioelectrónica se ha vuelto oficialmente popular. Este logro en 2015 fue considerado el "Premio Nobel" por sus pares.
Xie no es sólo un científico, sino también un "filósofo". Después de su jubilación, escribió a menudo ensayos filosóficos en su blog. También presta mucha atención a las cuestiones sociales y aboga por que los científicos tengan un sentido de responsabilidad social y se conviertan en "científicos ciudadanos". Escribió en un artículo titulado "Enseñar a los científicos a convertirse en ciudadanos": "Es difícil ser un buen científico y es aún más difícil ser un buen ciudadano". "Ser un buen biólogo ciudadano requiere un poco de filosofía e historia, además de algo de economía y derecho".
¡Alabados sean, grandes científicos!