月份: 2017 年 10 月

易燃乙炔氣球爆炸 印度15師生受傷

易燃乙炔氣球爆炸 印度15師生受傷
氣球經過台前射燈時突然爆炸,在半空形成巨大火球。(互聯網圖片)

印度昌迪加爾的一間學校早前舉行年度派對,在用氣球砌出印度國旗時,突然發生爆炸,逾百氣球迅間變成巨大火球。在場師生慌忙逃生,事件導致15人受傷。

片中可見,當時有人手持一大堆氣球,打算上前組合成一個代表印度國旗顏色的氣球旗幟。當走過台前射燈時,其中一個氣球忽然爆炸,火勢迅速蔓延至其他約150個氣球,在半空形成一個巨大火球。5名老師及10名學生被輕微燒傷,全數被送院治療。

當地傳媒報稱,估計氣球是因為觸及射燈,而高溫的燈泡燃點充滿乙炔的氣球,從而導致爆炸。警方指暫時未收到投訴,而傷者亦未有提出任何控訴。目前未知氣球為何採用易燃的乙炔充氣,而非普遍使用的氦氣。

資料來源:東網電視 10月10日(二) 01:03

【諾貝爾化學獎.博評】一項科學技術突破 為眾多病症找到療法

醫學進步,仍有許多未解謎團。例如病毒如何入侵細胞?它們的結構為何?最大問題是人類從來未曾清晰看過蛋白質、細胞及病毒等結構,亦不知當中運作。

那麼,為什麼科學家不使用電子顯微鏡直接觀察?電子顯微鏡的確能夠把電子束投射到樣本上而成像,可是電子束的強度會破壞細胞樣本,所以電子顯微鏡看不見存活的細胞,只適用於觀察已死的樣本。一直有科學家不斷發明新的方法觀察生物分子,他們分別於 1982、1985、1987 及 2002 年因相關發明而獲得諾貝爾化學獎,可見觀察生物分子的重要性。

今年諾貝爾化學獎由瑞士洛桑大學的杜博歇(Jacques Dubochet)、美國哥倫比亞大學的弗蘭克(Joachim Frank)及英國劍橋大學的亨德森(Richard Henderson)三人同共獲得,他們的貢獻是研發冷凍電子顯微鏡技術(cryo-electron microscopy),以仔細觀察人類從來未曾看過、幫助了解生物奧秘的蛋白質及細胞的運作。

2017年諾貝爾化學獎得主之一,瑞士洛桑大學的 Jacques Dubochet。(路透社)

為了解決直接以電子顯微鏡觀察帶來的問題,杜博歇把一滴載有細胞樣本的水放到被液態氮冷卻的乙烷中,在零下 196 度,水分子快速冷凍,因為溫度轉變得太快,在水分子未結晶前已經成玻璃般的固態,這樣以電子顯微鏡觀察,就不會看到水的結晶,而可透過如玻璃清澈的水,看到當中的細胞。

同時,水中的細胞可保存其自然狀態,不會變形。電子束亦不會直接投射在樣本上,而是落在水分子上。弗蘭克及亨德森把二維的顯微鏡影像轉成高解像度的三維影像,可以觀察細胞、病毒或蛋白質中細微的分子結構。連續拍攝這些影像,就可以從多角度知道它們內裏的運作。

今年的諾貝爾化學獎不是發現科學的基礎定律,也不是科學家奠立科學理論解釋自然現象,而是透過多年的反複測試,找到最好的觀察生物分子技術。冷凍電子顯微鏡技術讓人類可以觀察最基本的生物分子,包括 DNA 及 RNA 的自然狀態及運作,對藥學發展及研究藥物有重大影響。

去年,科學家懷疑寨卡病毒就是小頭症元兇,就以此技術分析寨卡病毒的結構,以研製藥物及預防疫苗。一篇有關認知障礙症的文章,亦是以此技術探討病症成因的某種蛋白質。相信日後更多的病症,會因為這顯微鏡技術而找到治療方式。

藥物生產成本低,可是研究成本高,單是一台冷凍電子顯微鏡,售價就要 750 萬美元,藥廠牟取暴利前,還是要付出重大成本的。

值得一提的是,今年三位諾貝爾化學獎得主均不是化學家,而是生物物理學家(biophysicist)。生物物理學為近年流行學科,以物理方法研究生物學。現代科學世界之中,跨學科(interdisciplinary)研究十分常見,筆者亦曾研究如何把藥物放入蛋白籠(protein cage/vault)中,人體中每個細胞有數千個蛋白籠,是以不會排斥蛋白籠中的藥物。筆者的論文導師曾以冷凍電子顯微鏡技術為這些蛋白籠拍攝,觀察蛋白籠開關。細胞內的蛋白籠成千上萬,實際功用未明,冷凍電子顯微鏡技術可幫助了解人體奧秘以及醫學發展。

理科分為物理、化學及生物為上世紀舊思維,切莫帶到本世紀。

以電子顯微鏡拍攝蛋白籠,圖像並不明顯,而且蛋白籠在乾的表面上拍攝,不能幫助了解蛋白籠在細胞中的正常形狀。(作者提供圖片)
以冷凍電子顯微鏡拍攝的蛋白籠,由1,300幅原圖所合成,顏色為後期加工。此圖可以看到蛋白籠在細胞內的自然形狀。(作者提供圖片)

資料來源:01博評-百科

撰文: 吳俊熙
發佈日期:2017-10-05 17:12

低溫電顯看見3D 大突破 3元老獲化學獎

翻攝諾貝爾委員會

【陳家齊、蔡永彬╱綜合報導】今年諾貝爾化學獎頒給研究低溫電子顯微鏡(cryo-EM)的杜伯謝、法蘭克與韓德森3名學者,他們的研究成果使科學家可「看」到蛋白質等生化分子鉅細靡遺的結構。台灣學者指出,這3人是低溫電顯領域的元老,獲頒諾貝爾獎毫不意外。

諾貝爾委員會昨公布,英國學者韓德森(Richard Henderson)、美國學者法蘭克(Joachim Frank)及瑞士學者杜伯謝(Jacques Dubochet)共同獲頒諾貝爾化學獎,共享900萬瑞典克朗(約3300萬元台幣)獎金。諾貝爾委員會說,3名獲獎者研究改進的低溫電子顯微鏡技術,可讓自然界的複雜生物機制,以「原子級」的解析度展現科學家眼前。前年爆發的茲卡病毒(Zika)疫情,科學家就靠低溫電顯技術分析病毒結構,獲得開發對抗茲卡新藥的研究方向。


低溫電子顯微鏡可獲得蛋白質等分子結構的細微影像。翻攝中研院官網

冷凍維持原態

長年研究低溫電子顯微鏡技術的中央研究院化學研究所副研究員章為皓昨說:「本來就有預感這次韓德森他們會得獎,他們的貢獻太明顯了。」韓德森2008年曾訪台,章為皓形容他熱情洋溢,到處宣傳他的理念;法蘭克話不多,很像電腦工程師的典型性格;杜伯謝則是天才洋溢的「隱士」,旁人常難以理解他說的話。
章為皓解釋,光學顯微鏡最細可看到2奈米,看得到蛋白質在細胞哪裡電子顯微鏡用電子束取代光,解析度可達0.3至0.25奈米,可看到蛋白質的結構。但以前的電子顯微鏡可能對樣本造成輻射傷害,本次獲獎者發展的低溫電顯,用非結晶態的水把樣本包起來,在近-200℃的環境維持它的原態,讓科學家看得更精確


1995年就預言

章為皓說,杜伯謝的貢獻在於他發明了「速凍法」,把樣品凍在液態乙烷裡,保持蛋白質原始構型;顯微鏡拍到的是平面影像,低溫電子顯微鏡拍到的更是雜訊非常大的模糊影像,法蘭克的貢獻在於利用電腦運算去除雜訊,重建它的立體影像;韓德森則在1995年就已運用理論,預言單粒子低溫電顯的解析度能做到原子大小,提出突破性遠景。近年低溫電顯迅速竄起,與X光結晶學、核磁共振三足鼎立,是高解析度結構生物學的利器。

生物應用先驅

中研院生物化學研究所特聘研究員蔡明道昨指,電子顯微鏡原主要用在化學或材料科學,不是生物分子;他說,因生物分子會動,拍攝影像易模糊,若要看得清楚,需要的條件較多,這3人對低溫電子顯微鏡影像解析突破上有很大的貢獻,可說是此技術應用到生物上的先驅者。

【諾貝爾化學獎】杜伯謝(Jacques Dubochet)75歲

現職:瑞士洛桑大學生物物理學榮譽教授
學歷:日內瓦大學、巴塞爾大學博士

法新社


美聯社

法蘭克(Joachim Frank)77歲

現職:美國哥倫比亞大學生物化學與分子生物學教授
學歷:德國弗萊堡大學學士、慕尼黑大學碩士、慕尼黑理工大學博士



法新社

韓德森(Richard Henderson)72歲

現職:英國醫學研究理事會(MRC)分子生物學實驗室計劃主持人
學歷:英國愛丁堡大學物理學士、劍橋大學博士
資料來源:綜合外電

資料來源:2017年10月05日 蘋果電子報