由近五年诺贝尔化学奖看化学前沿研究

王 颖，毛雪莹，唐晓飞

(1.河南师范大学 化学化工学院，河南 新乡 453007；2.上海大学 钱伟长学院，上海 200444；3.辽宁广播电视大学 海城学院，辽宁 海城 114200)

截止到2017年为止，近五年诺贝尔化学奖所涉及到的研究领域分别为冷冻电镜技术、分子机器、DNA损伤修复机制、超分辨率荧光显微技术、复杂化学体系多尺度模型。获奖者已经不仅仅局限于化学家，还有的是生物学家、医学研究者和物理学家，人们在发出感慨的同时也不禁会深思：为何越来越多的非本专业的研究人员会获得此殊荣呢？随着科技的不断发展和研究的深入了解，化学学科不再局限于单一领域的研究，而是相互交叉、相互促进、密不可分。像近五年以来的诺贝尔化学奖的研究领域就是各种交叉学科研究的成果，他们可以广泛的服务于各个领域，融入到时代的发展需求中去。

1 冷冻电镜技术—从原子角度观察生命

1.1 冷冻显微镜的发展历程

简称为冷冻电镜的冷冻电子显微镜技术，是指将生物大分子快速冷冻后，在低温环境下利用透射电子显微镜对样品进行成像，再经图像处理和重构计算获得样品的三维结构[1]。这项技术经过30年左右的发展，从最初被认为只适用于无机物质的研究[2]，到能够将运动中的分子快速冷冻并借助冷冻电镜图像和计算机数据处理绘出其原子水平分辨率的三维结构，极大地推进了生物化学的发展，成为了结构生物学研究的重要方法，对生命分子的研究也进入到了原子水平时代。……