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2017年诺贝尔化学奖揭晓 三位科学家共享

第一新闻 2017年诺贝尔化学奖揭晓 三位科学家共享 (2017-10-04)

三位科学家荣获2017年诺贝尔化学奖

科技日报北京10月4日电（记者聂翠蓉）北京时间10月4日下午5点45分，瑞典皇家科学院秘书长戈兰·K·汉森宣布，将2017年诺贝尔化学奖授予雅克·杜波切特(Jacques Dubochet), 乔基姆·弗兰克(Joachim Frank)和理查德·亨德森(Richard Henderson)表彰他们“研发出能确定溶液中生物分子高分辨率结构的冷冻电子显微镜”。他们三人将分享900万瑞典克朗（约734万人民币）奖金。

英国科学家理查德·亨德森

诺贝尔官网写道，图像对于理解十分重要。当人们能够看到肉眼看不到的物体后，才有了很多科学突破。

冷冻电子显微镜技术(cryoelectron microscopy)于20世纪70年代提出，经过近10年的努力，在80年代趋于成熟。它的研究对象非常广泛，包括病毒、膜蛋白、肌丝、蛋白质核苷酸复合体、亚细胞器等等。

一方面，冷冻电子显微镜技术所研究的生物样品既可以是具有二维晶体结构的，也可以是非晶体的;而且对于样品的分子量没有限制。因此，大大突破了X-射线晶体学只能研究三维晶体样品和核磁共振波谱学只能研究小分子量(小于100KDa)样品的限制。

另一方面，生物样品是通过快速冷冻的方法进行固定的，克服了因化学固定、染色、金属镀膜等过程对样品构象的影响，更加接近样品的生活状态。

21世纪初，冷冻电子显微镜都具备自动图像采集系统。CCD(charged-couple device)照相机能快速、动态的记录电子衍射图，但由于像素的限制，其分辨率不如照相胶片。CCD和照相胶片所记录的是生物样品空间结构的二维投影，利用各种计算机软件程序包，可以从电镜的二维图像重构样品的三维结构，即三维重构。已开发出许多软件程序包可供计算机处理使用，大大方便了生物样品的结构重构。

诺贝尔化学奖是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德•贝恩哈德•诺贝尔的部分遗产作为基金创立的5个奖项之一，从1901年至2016年，共颁发了108次，拥有175位获奖者。

【诺奖研究就在身边】

诺贝尔化学奖自设立以来，就在普惠人们生活的方方面面。

从塑料袋到脸盆，从橡胶鞋垫到汽车轮胎，从尼龙袜到仿珍珠纽扣，高分子材料产品早已扮演起人们衣、食、住、行中的重要角色。

1953年，德国科学家施陶丁格因对高分子化学的研究，获诺贝尔化学奖;1963年意大利科学家纳塔、德国科学家齐格勒对合成高分子塑料的研究，也同样让他们共同获奖。而正因为他们的研究，使各类高分子材料的推广普及拥有了坚实的理论基础。

维生素作为维持生命机能健康的重要组成元素，在鲜花百草欣欣向荣和飞禽走兽繁衍进化里深藏功与名。它们在药房整齐地被码成瓶瓶罐罐，等待需要补充它们的人。

1937年是维生素研究硕果累累的一年，英国科学家霍沃斯因研究碳水化合物和“预防感冒促进皮肤紧致兼有美白功效的”维生素C而获得诺贝尔奖;瑞士科学家卡雷因，也因研究类胡萝卜素、黄素及改善视力的维生素A和推动细胞代谢的维生素B而获奖。

雨衣为什么能防水？有些眼镜为什么能防雾？洗涤剂为什么会有去污作用？表面化学运用在现实生活生产中早已触手可及。1932年，因开创并研究表面化学而获的诺贝尔化学奖的兰茂尔奠定了这一领域的理论基础。获奖后，兰茂尔甚至在其发现的基础上，延伸出了人工降雨的现实应用。

【他们与诺贝尔化学奖有着“奇妙的缘分”】

若要为人类化学发展编撰一部纪传体的史书，居里夫人绝对是不可或缺的一卷。1911年，她因发现元素钋和镭获得诺贝尔化学奖，而8年前，居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究共同获得诺贝尔物理学奖，就此成为世界上第一个两获诺贝尔奖的科学家。

正是源于她的研究，医学界开创性将放射性同位素用于治疗癌症。不幸的是，由于长期接触放射性物质，居里夫人于1934年7月3日因恶性白血病逝世，但她的化学科研天赋并未就此止步，女儿伊伦•约里奥•居里继承了她的衣钵，于1935年获得诺贝尔化学奖，并和丈夫于1948年领导建立了法国第一个核反应堆。

不同科研历程的魅力，赋予一些诺贝尔化学奖得主以传奇色彩。欧内斯特•卢瑟福作为一名国际著名物理学家，曾认为“物理学是科学，其他所谓的科学不过是集邮”。但生活总是充满惊喜和意外，1908年，卢瑟福因“对元素蜕变以及放射化学的研究”获得了诺贝尔化学奖，成为他“一生中绝妙的一次玩笑”。

卢瑟福在科学领域有着杰出贡献，发现并命名了质子，还实现了人工核反应。他也因此被冠以众多头衔--世界知名的原子核物理学之父、继法拉第之后最伟大的实验物理学家、科普利奖章获得者等，他的头像甚至还被印在了新西兰货币的最大面值100元上。

卢瑟福最被人津津乐道的，还是他在“传道授业”方面令人惊叹的成就。在他的学生中，总共有丹麦的玻尔、德国的哈恩、前苏联的卡皮察等10位诺贝尔奖得主，而他的实验室也因此被人称为“诺贝尔奖的摇篮”。

2017-10-04 18:08:56　来源: 科技日报　 作者: 聂翠蓉 三位科学家荣获2017年诺贝尔化学奖

http://www.stdaily.com/zhuanti01/2017sc/2017-10/04/content_581647.shtml2017 Chemistry Laureates. Ill: N. Elmehed. © Nobel Media 2017

2017 Nobel Prize in Chemistry

The Nobel Prize in Chemistry 2017 was awarded to Jacques Dubochet, Joachim Frank and Richard Henderson "for developing cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution".Press release in English

Press release in Swedish

Popular Science Background(pdf)

Advanced information (pdf)

Press Release: The Nobel Prize in Chemistry 2017


4 October 2017
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Chemistry 2017 to
Jacques Dubochet
University of Lausanne, Switzerland
Joachim Frank
Columbia University, New York, USA
and
Richard Henderson
MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, UK
"for developing cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution"
 

Cool microscope technology revolutionises biochemistry

We may soon have detailed images of life’s complex machineries in atomic resolution. The Nobel Prize in Chemistry 2017 is awarded to Jacques Dubochet, Joachim Frank and Richard Henderson for the development of cryo-electron microscopy, which both simplifies and improves the imaging of biomolecules. This method has moved biochemistry into a new era.

A picture is a key to understanding. Scientific breakthroughs often build upon the successful visualisation of objects invisible to the human eye. However, biochemical maps have long been filled with blank spaces because the available technology has had difficulty generating images of much of life’s molecular machinery. Cryo-electron microscopy changes all of this. Researchers can now freeze biomolecules mid-movement and visualise processes they have never previously seen, which is decisive for both the basic understanding of life’s chemistry and for the development of pharmaceuticals.
Electron microscopes were long believed to only be suitable for imaging dead matter, because the powerful electron beam destroys biological material. But in 1990, Richard Henderson succeeded in using an electron microscope to generate a three-dimensional image of a protein at atomic resolution. This breakthrough proved the technology’s potential.
Joachim Frank made the technology generally applicable. Between 1975 and 1986 he developed an image processing method in which the electron microscope’s fuzzy twodimensional images are analysed and merged to reveal a sharp three-dimensional structure.
Jacques Dubochet added water to electron microscopy. Liquid water evaporates in the electron microscope’s vacuum, which makes the biomolecules collapse. In the early 1980s, Dubochet succeeded in vitrifying water – he cooled water so rapidly that it solidified in its liquid form around a biological sample, allowing the biomolecules to retain their natural shape even in a vacuum.
Following these discoveries, the electron microscope’s every nut and bolt have been optimised. The desired atomic resolution was reached in 2013, and researchers can now routinely produce three-dimensional structures of biomolecules. In the past few years, scientific literature has been filled with images of everything from proteins that cause antibiotic resistance, to the surface of the Zika virus. Biochemistry is now facing an explosive development and is all set for an exciting future.




NobelPrize.org:chemistry

2017-10-04 17:48:00环球网 张骜
2017年诺贝尔化学奖揭晓 3位科学家分享奖项

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© Martin Högbom/The Royal Swedish Academy of Sciences
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© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

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© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences
 

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Jacques Dubochet, born 1942 in Aigle, Switzerland. Ph.D. 1973, University of Geneva and University of Basel, Switzerland. Honorary Professor of Biophysics, University of Lausanne, Switzerland.
www.unil.ch/dee/en/home/menuinst/people/honorary-professors/prof-jacques-dubochet.html
Joachim Frank, born 1940 in Siegen, Germany. Ph.D. 1970, Technical University of Munich, Germany. Professor of Biochemistry and Molecular Biophysics and of Biological Sciences, Columbia University, New York, USA.
http://franklab.cpmc.columbia.edu/franklab/
Richard Henderson, born 1945 in Edinburgh, Scotland. Ph.D. 1969, Cambridge University, UK. Programme Leader, MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, UK.
www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/groups/rh15/
 
Prize amount: 9 million Swedish krona, to be shared equally between the Laureates.
Further information: www.kva.se and http://nobelprize.org
Press contact: Jessica Balksjö Nannini, Press Officer, phone +46 8 673 95 44, +46 70 673 96 50, jessica.balksjo@kva.se
Expert: Peter Brzezinski, member of the Nobel Committee for Chemistry, Phone +46 70-609 26 42, peterb@dbb.su.se
The Royal Swedish Academy of Sciences, founded in 1739, is an independent organisation whose overall objective is to promote the sciences and strengthen their influence in society. The Academy takes special responsibility for the natural sciences and mathematics, but endeavours to promote the exchange of ideas between various disciplines.

https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2017/press.html

2017年诺贝尔化学奖授予3名科学家，表彰冷冻电镜技术

 北京时间10月4日17时45分许，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布将2017年度诺贝尔化学学奖授予雅克·（Jacques Dubochet）, 约阿希姆·弗兰克（Joachim Frank）和理查德·亨德森（Richard Henderson），以表彰他们在“发展冷电子显微镜用于溶液中生物大分子高分辨结构分析”方面的贡献。

关于诺贝尔化学奖
1895年11月27日，阿尔弗雷德· 诺贝尔（Alfred Nobel）签署了他最后的遗嘱，将财产中的最大一份给了一系列奖项，即诺贝尔奖。诺贝尔奖分设物理、化学、生理学或医学、文学、和平和经济学六个奖项。
值得一提的是，诺贝尔本人就是一名化学家，在个人研究生涯中，化学是最重要的科学，其发明的研究进展都基于化学知识。根据其遗嘱，诺贝尔化学奖授予“在化学领域作出最重大发现或进展的人。”
诺贝尔化学奖首次颁发是在1901年，获奖者是荷兰化学家雅各布斯· 亨里克斯· 范托夫，表彰其在发现溶液中的化学动力学法则和渗透压规律以及对立体化学和化学平衡理论作出的贡献。诺贝尔化学奖的获得者还包括卢瑟福、居里夫人等科学家。
诺贝尔奖的奖金来自诺贝尔所成立基金的利息或投资收益。随着该基金收益的变化，诺贝尔奖的奖金有所浮动。2001年至2011年的单项奖金为1000万瑞典克朗，2012年至2016年因基金收益下降，奖金下调为800万瑞典克朗。2017年，基金财务状况好转，奖金改为900万瑞典克朗。

诺贝尔化学奖颁发以来的一些历史数据（1901-2016）：
108次
自1901年奖项设立以来，诺贝尔化学奖总共被颁发了108次。期间只有1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942八年没有颁发。空缺的一部分原因在于两次世界大战的影响。
174人
到目前为止，诺贝尔化学奖共有175位获奖者，其中英国生物化学家弗雷德里克· 桑格（Frederick Sanger）在1958年和1980年两次获得诺贝尔奖，实际获奖者为174人。
63次
在被颁出的108次诺贝尔化学奖中，有63次只颁给了一位获奖者，23次同时颁给两人，22次同时颁给三人，三人是诺奖单项获奖人数的上限。
4名女性
共有4名女性获得过诺贝尔化学奖。2人是单独得奖：1911年，居里夫人获奖，此前的1903年，她已获得过诺贝尔物理学奖；1964年，英国生物化学家多萝西· 玛丽· 霍奇金单独获奖。
另外，居里夫人的长女伊伦· 居里和丈夫在1935年一同获奖。最近一次获得诺贝尔奖的女性是以色列科学家阿达· 约纳特，2009年，凭借在核糖体的结构和功能研究方面的突出贡献，约纳特和另外两人一同获奖。

最年轻获奖者：获奖时35岁
1935年，法国科学家弗雷德里克· 约里奥获奖时只有35岁。约里奥的妻子正是居里夫人长女伊伦· 居里，夫妇二人因在合成新型放射性元素方面有突出贡献，被同时授予诺贝尔化学奖。
最年迈获奖者：获奖时85岁
美国化学家约翰· 芬恩2002年获得诺贝尔化学奖时已是85岁高龄。
平均年龄58岁
诺贝尔化学奖获奖者的平均年龄是58岁。

2人曾被迫无法领奖
2名获得诺贝尔化学奖的德国化学家Richard Kuhn和Adolf Butenandt曾由于受到希特勒政府的压迫，而无法接受奖项。事后他们虽然收到了诺贝尔奖证书和奖章，但却无法领取奖金。

搜狐新闻 10-04 18:29 2017年诺贝尔化学奖授予3名科学家，表彰冷冻电镜技术
http://www.sohu.com/a/196254569_260616

瑞典斯德哥尔摩时间10月4日中午11时45分（北京时间10月4日下午17点45分），瑞典皇家科学学院宣布了2017年总第109届诺贝尔化学奖得主：美籍德裔物理学家约阿基姆·弗兰克（Joachim Frank）、芬兰生物物理学家理查德·亨德森（Richard Henderson）、瑞士生物物理学家雅克·迪波什（Jacques Dubochet）。
获奖理由是：
由于他们开发了冷冻电镜，得以观察更高分辨率的生物分子结构。（For developing cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution.）
冷冻电镜，用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM)，可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品，如生物、高分子材料等。快速冷冻技术可使水在低温状态下呈玻璃态，减少冰晶的产生，从而不影响样品本身结构，冷冻传输系统保证在低温状态下对样品进行电镜观察。

冷冻电镜令人们直观看到的物质世界又清晰了一步
目前冷冻电镜的造价依然昂贵，高达数千万元。清华大学教授、结构生物学家施一公团队，曾利用清华大学的冷冻电镜，获得过3.6埃米（3.6Å，1Å=0.1nm）的样品观测结果。
“最正宗嫡传”的诺贝尔奖
诺贝尔本人是个化学家，而由他命名的化学奖本应该更有其特殊意义。
自1901年开始颁发诺贝尔化学奖以来，已经有108名科学家获奖，诺贝尔奖官网列出了这些获奖者的名字。而其中63届都颁给了个人，其余则有两个或更多科学奖分享。
历史上仅有弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger）一位科学家获得了两次诺贝尔化学奖（测定氨基酸序列，1958年；测定DNA序列的“桑格法”，1980年）。
史上最年轻的诺贝尔奖获得者是弗列德里克·约里奥-居里，他与妻子伊伦·约里奥-居里（居里夫人的女儿）共同获得当年奖金（发现人工放射性元素，1935年）。
“最不务正业”的诺贝尔奖
但作为早期诺贝尔五大奖项之一，诺贝尔化学奖一开始就表现出“跨界”的特质。
像早期跨物理学科：如溶液渗透理论（范特霍夫，1901年）、电离方程式（阿仑尼乌斯，1903年）、热力学（能斯特，1920年）；后期直接开始跨生物学科：如DNA测序（保罗·伯格、沃特·吉尔伯格，1980年）、ATP合成/钠钾离子泵研究（保罗·博耶、克里斯汀·斯科，1997）、真核生物分子转录（罗杰·科恩伯格，2006年）。
诺贝尔化学奖虽被戏称为“诺贝尔理综奖”，不能代表它就不务正业，作为一项基础学科，化学在近百年来与不同基础门类相结合，衍生了生物化学、物理化学、药物化学等不少交叉学科。
2017年最有力的诺贝尔化学奖竞争者还有谁？
历年诺贝尔奖都是各大机构预测乃至博彩的热门，但相对诺贝尔文学奖等颇具主观色彩、甚至有娱乐性质的奖项来说，理工类学科的悬念更少一些——因为理科基本都有“引文影响因子”。
汤森路透（Thomson Reuters）旗下科睿唯安（Clarivate Analytics）的“引文桂冠奖”，目前已成为颇具影响力的诺奖预测“风向标”。在今年9月20日发布的“2017年度引文桂冠奖”中，化学学科热门人选是：
第一组:
John E. Bercaw，加州理工学院化学与化学工程系Centennial化学名誉退休教授，美国加利福尼亚州帕萨迪纳市
- 以及 –
Robert G. Bergman，加州大学伯克利分校化学系Gerald E.K. Branch特聘教授，美国加利福尼亚州伯克利
- 以及 –
Georgiy B. Shul‘pin，俄罗斯科学院谢苗诺夫化学物理研究所高级研究员，俄罗斯莫斯科
获奖原因：对C-H键官能团化做出了重大贡献
第二组：
Jens Nørskov，斯坦福大学工程学院Leland T. Edwards教授、光子学教授、化学工程系普雷科特能源研究院高级研究员，美国加利福尼亚州
获奖原因：在实体面材的多相催化的理论和实践方面取得了重大进展
（虎嗅注：此项研究有望推动氨和燃料电池重大进展）
第三组：
Tsutomu Miyasaka（宫坂力）桐荫横滨大学生物医学工程学院、工程学研究生院光电化学与能源科学教授，日本横滨
- 以及 –
Nam-Gyu Park，成均馆大学化学工程学院教授，韩国首尔
- 以及 –
Henry J. Snaith，牛津大学克拉伦登实验室物理学教授，英国牛津
获奖原因：发现并应用钙钛矿材料实现有效的能源转换
（虎嗅注：钙钛矿太阳能电池是《科学》杂志评选的2013年度国际上十大科技突破之一，光电转换率超过20%，是一种有望进一步替代目前晶硅太阳能，降低光伏发电价格的新型光伏体系。）
更多有力竞争者还包括：
《化学世界》杂志预测：美国化学物理学家费顿·艾文瑞斯（Phaedon Avouris）、保尔·麦克尤恩（Paul McEuen）和荷兰物理学家考恩内利斯·代克尔（Cornelis Dekker）因对碳基电子产品做出重大贡献，获得了“2017年引文桂冠奖”的物理学奖，但因引力波获奖，故碳纳米管、石墨烯和纳米带等在电子学领域的研究也是有力竞争选手。
呼声很高的还有年年陪跑的锂电池发明人古迪纳夫（John B. Goodenough），这位95岁高龄的老人年年陪跑，几乎成了“化学界村上春树”。
美国加利福尼亚大学研究人员、著名博客作者塞缪尔·劳德、遗传生物学家克里斯安托·盖迪尔瑞兹、分子生物学家艾利克斯·沃尔格曾预测：新一代基因编辑技术CRISPR开展原创工作的珍妮弗·杜德娜（Jennifer Doudna）、伊曼纽尔·夏波尼（Emmanuelle Charpentier）以及华人科学家张锋（Feng Zhang）。
其中80后华人科学家、现年35岁的麻省理工学院终身教授张锋的主要成就在生物技术领域，但考虑到诺贝尔化学奖的“跨界性”，他被提名也在情理之中。
张锋曾获另一个“诺奖风向标”盖尔德纳国际奖（主要颁给医学领域有重大发现或贡献的的科学家，获奖科学家再获诺奖的概率是25%），他也被评为《福布斯》40岁以下最有成就的40人，《自然》杂志十大科学人物，还是他是CRISPR/Cas系统的负责人之一。
CRISPR是当今最热门的生物技术，简单地说，CRISPR（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats）是生物进化的结果——细菌为了对抗噬菌体的入侵，进化出了一套“剪刀系统”，在病毒基因整合进自身DNA后，细菌能利用CRISPR系统像剪刀那样，将病毒基因片段剪除，保证不被病毒感染。利用它，研究人员现在能够通过设计，追踪任何感兴趣的潜在基因。
明天，也就是斯德哥尔摩时间10月5日下午13点，即北京时间10月5日晚19点， 诺贝尔文学奖开奖。请各位继续保持关注。
http://www.sohu.com/a/196257385_115207

科学家因冷冻电镜获奖 动画揭诺贝尔化学奖为何被称不务正业3科学家因“发展冷冻电子显微镜技术”获诺贝尔化学奖


新京报：诺贝尔