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——生物物理研究所2014年诺贝尔奖解读报告会纪实解读诺奖精髓 探索发现之旅

发布时间:2014年10月22日

  2014年10月21日上午, 生物物理研究所蛋白质科学大楼的9501会议室里座无虚席,近两百名来自生物物理所及附近研究机构的科研人员和研究生在这里聆听2个精彩的对2014年度诺贝尔化学奖及生理学或医学奖的解读报告。

  报告会由王志珍院士主持。她在发言中表示,希望年轻的科研工作者们通过了解伟大的科学发现和技术突破,对人类科学发展进程有更深入的认识,学习科学大师们发现问题、坚持探究的科学精神,提高对科学问题的鉴赏能力。这些也正是举办这场解读会的意义所在。

  首先,徐涛所长解读了今年的诺贝尔化学奖。该奖授予了美国科学家Eric Betzig,德国科学家Stefan W. Hell,美国科学家William E. Moerner,以表彰他们在超分辨率荧光显微技术领域取得的成绩,他们突破性的工作将光学显微镜带进了纳米尺度。

  徐所长从分析讲解三位获奖科学家的主要贡献和研究进程入手,介绍了1873年至今显微技术的发展进程,包括各大里程碑式的研究工作,如1873年Ernst Karl Abbe提出显微衍射极限理论,1924年De Broglie发明电子显微技术,1989年William E. Moerner首次观察到单分子,1992年Eric Betzig的近场扫描光学显微技术突破,1994年Stefan W. Hell打破显微衍射极限,提出STED和GSD显微原理,1997年W.E. Moerner提出GFP闪烁和光激化理论,导致光激化蛋白技术的发展,2000年Stefan W. Hell发展的STED显微技术,2006年庄小威发展的PALM/STORM显微技术等。他介绍了Abbe显微衍射极限理论,结构光照明超分辨成像原理,PALM显微技术原理和应用,STED显微技术原理,STED/GSD荧光显微技术和应用等。报告最后,徐所长向大家介绍了我所在发展新型荧光探针、新型成像平台、光学显微镜和电镜融合技术、发展新算法等领域的研究工作。

  接下来,赫荣乔研究员介绍了2014 年度诺贝尔生理学或医学奖的研究工作。美国及挪威三位科学家John O'Keefe、May-Britt Moser和Edvard I. Moser因“发现构成大脑定位系统的细胞”而获奖。赫荣乔研究员深入浅出地介绍了三位科学家的主要贡献及其实验方法和研究思路。他将John O'Keefe的主要贡献高度概括为一句话,即发现“位置细胞”,绘制“海马地图”。他介绍了John O'Keefe如何通过由绝缘玻璃材质包裹的渡铂钨丝微电极组成的微驱动固定在小鼠的头骨上采集信号进行研究。John O'Keefe在1971年发现并证明了大鼠脑的海马存在一种神经细胞,每当大鼠身处空间的某个特定位置的时,这种细胞就会被激活;当大鼠身处其他位置时,则位于海马内其他部位的神经细胞被激活。John O'Keefe称之为“位置细胞”,并认为这些细胞组成了大脑中的“地图”;发现了位置细胞的功能:1)在任何给定的时间条件下,确定动物在环境中的位置;2)记忆环境中的经历,似“情景记忆”。

  赫荣乔研究员将May-Britt Moser和Edvard I. Moser的主要贡献概括为发现网格细胞,绘制空间导航“坐标系”。他们将电极植入的内嗅皮层,并记录大鼠在盒子里追食巧克力时,网格细胞的电信号。他们发现,当大鼠经过盒子里的特定位点时,某个网格细胞就被激活。这些不同的点构成六角形的网格,就像蜂窝一样。他们阐明了这样的定位系统,即六角形的网格细胞模式能够利用最少的细胞提供最高空间分辨率,每个细胞会产生自己的网格,重叠的网格能帮助动物识别自身的位置和方向。网格细胞和内嗅皮层里的其他细胞合作识别动物头部的方向以及屋子的边界,并和海马体内的位置细胞形成网络。这一神经回路组成了一套综合定位系统,就像大脑内置的GPS。

  在报告的结尾,赫荣乔研究员向听众们提出了一系列问题,激发大家就相关科学问题作进一步的思考和探索。最后,听众们也向赫荣乔研究员提出了一些问题,他都一一作答。

  两个精彩的解读报告不仅生动有趣,更引人深思,在场的听众受益匪浅。正如王志珍院士指出的那样,应该继续努力,将诺贝尔奖解读报告会做成生物物理研究所的品牌会,让更多的年轻人认识科学、鉴赏科学、享受科学。

王志珍院士主持报告会

徐涛所长解读2014年度诺贝尔化学奖

赫荣乔研究员介绍2014年度诺贝尔生理学或医学奖的研究工作

 

(供稿:科技处)

(摄影:王强)

 

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