原標(biāo)題:諾貝爾獎(jiǎng)項(xiàng)陸續(xù)公布 中國相關(guān)研究已居世界高端

每年十一假期，諾貝爾獎(jiǎng)項(xiàng)都會(huì)陸續(xù)公布。一個(gè)個(gè)陌生的科學(xué)家名字，在中國同行聽來都是大名鼎鼎。此次，物理獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)都被認(rèn)為“早該得了”，而且中國相關(guān)的科研已經(jīng)位于世界高端。

LIGO后，中國撒網(wǎng)追捕引力波

北京時(shí)間10月3日下午，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給 LIGO(激光干涉引力波天文臺(tái))的三位科學(xué)家。“這是我們意料之中的事情。”引力波探測(cè)科學(xué)家、中科院高能物理所研究員張新民說。LIGO獲獎(jiǎng)消息一出，物理學(xué)界大多表示不出意外。

張新民介紹說，去年，國家科技部成立了引力波研究專家委員會(huì)，對(duì)引力波的科研做了重要的布局。中科院和基金委等部門均大力支持。中國探測(cè)引力波大致分三個(gè)領(lǐng)域：一是利用衛(wèi)星在外太空探測(cè)引力波，包括之前提出的“天琴”和“太極”計(jì)劃;二是在西藏阿里探測(cè)原初引力波的“阿里”計(jì)劃;三是利用“天眼”FAST探測(cè)脈沖星。中國正爭(zhēng)取在這些方向上先出成果。

“在引力波領(lǐng)域，還剩下一件非常重要的事情，就是原初引力波的探測(cè)。”張新民說。原初引力波，是宇宙大爆炸回蕩于今的引力效應(yīng)，它的頻率是最低的，也是最難測(cè)的。

張新民介紹說，2017年3月，原初引力波探測(cè)裝置已經(jīng)在西藏阿里奠基;1號(hào)裝置預(yù)計(jì)3年建成，5年出成果。阿里探測(cè)的是宇宙大爆炸產(chǎn)生的“背景輻射”微波，而且是一種特殊的“B模式偏振”。目前科學(xué)家在南極和智利的沙漠里設(shè)立裝置去尋找原初引力波的痕跡。而阿里裝置5250米的高度將盡量排除地球大氣的干擾。

張新民說，他們將與南極探測(cè)團(tuán)隊(duì)合作。1號(hào)裝置搜尋目標(biāo)的數(shù)量將為南極同類裝置的2.7倍，成為世界上最好的原初引力波天文臺(tái)。

冷凍電鏡，中國人玩得風(fēng)生水起

10月4日，三位科學(xué)家憑借“能確定溶液中生物分子高分辨率結(jié)構(gòu)的冷凍電子顯微鏡”獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。對(duì)此，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)王宏偉和中國科學(xué)院生物物理研究所孫飛研究員都表示不意外。

中國在冷凍電子顯微鏡領(lǐng)域并不落后。王宏偉介紹，國內(nèi)最早做冷凍電鏡是從上世紀(jì)90年代中期開始。當(dāng)時(shí)清華大學(xué)隋森芳院士、中山大學(xué)張景強(qiáng)教授、中科院生物物理所徐偉研究員等都在做這方面研究。

到二十一世紀(jì)初，冷凍電子顯微鏡技術(shù)逐漸成熟，中國一些科研單位開始布局。王宏偉告訴科技日?qǐng)?bào)記者，2008年清華大學(xué)施一公教授購置了亞洲第一臺(tái)高端冷凍電子顯微鏡，北京大學(xué)醫(yī)學(xué)院、中科院生物物理所也開始采購該設(shè)備。此外，國內(nèi)還從國際上招聘年輕科學(xué)家開始這方面研究。

“從2007年到2009年，國內(nèi)開始在此領(lǐng)域有較大投入并加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)。國內(nèi)大部分從事該領(lǐng)域研究的年輕人與此次三位獲獎(jiǎng)?wù)哂幸欢ǖ膸煶嘘P(guān)系。”王宏偉認(rèn)為，中國那時(shí)候開始布局冷凍電子顯微鏡技術(shù)正當(dāng)其時(shí)，因?yàn)?013年軟硬件的成熟使該技術(shù)開始顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。

孫飛告訴科技日?qǐng)?bào)記者，施一公教授關(guān)于剪切復(fù)合體的大量研究都是利用這一技術(shù)，中國科學(xué)院生物物理所關(guān)于植物捕光復(fù)合體的高分辨率結(jié)構(gòu)也是利用該技術(shù)來完成。“所以這項(xiàng)技術(shù)會(huì)促成一大批突出研究成果出現(xiàn)。”孫飛說。

目前，中國在解析大生物分子結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的研究非常出色，冷凍電子顯微鏡技術(shù)應(yīng)用方面在國際上也很有影響力。但在王宏偉看來，國內(nèi)在該技術(shù)方法學(xué)開發(fā)方面還需加大力氣，冷凍電鏡就是方法學(xué)上的原創(chuàng)性成果。

X射線晶體學(xué)技術(shù)帶來的重要發(fā)現(xiàn)曾多次獲諾獎(jiǎng)，冷凍電子顯微鏡技術(shù)也有此可能。“這次諾獎(jiǎng)是獎(jiǎng)勵(lì)冷凍電子顯微鏡方法學(xué)上的創(chuàng)新，將來利用這個(gè)技術(shù)解析出重要分子結(jié)構(gòu)，破解重要生物學(xué)問題，完全有可能再得諾獎(jiǎng)，中國在這方面也大有希望。”王宏偉說。