青島日報社/觀海新聞3月24日訊 觀海新聞記者今天從青島海洋科學與技術試點國家實驗室（簡稱“海洋試點國家實驗室”）獲悉，我國海洋領域首個冷凍電鏡中心建成，目前已全面對外開放共享，為用戶提供樣品制備、數據解析等服務。
冷凍電鏡，也稱為低溫電子顯微鏡，是一種能夠對生物樣品實現高分辨三維結構解析的高精尖設備。“如果說天文望遠鏡觀測的是極宏觀的天體，那么，冷凍電鏡則是針對極微觀的生物大分子，觀測水平達到十分之一納米（百億分之一米）級別。” 海洋試點國家實驗室冷凍電鏡中心主任沈慶濤教授說，冷凍電鏡技術目前還非常新穎，但已經在生物學領域產生了極大影響，被諾貝爾獎官方稱為“使得生物化學進入一個新時代”的技術。自2013年開始，冷凍電鏡成為了諸多諾獎級論文成果的得力助手。
海洋試點國家實驗室建設的冷凍電鏡中心，是山東省首個冷凍電鏡中心，也是我國乃至全球首個聚焦海洋生命科學的冷凍電鏡中心。“生命來源于海洋，但目前國內外對陸地生物的研究比海洋生物更全面更系統，冷凍電鏡的工作也多集中在陸地模式生物上。” 沈慶濤介紹，針對生命科學回歸海洋的趨勢，充分發揮海洋試點國家實驗室的“向海”特長，他們建立了海洋領域首個冷凍電鏡中心，以海洋生物為研究目標，推動海洋生物學從宏觀走向微觀，從生態、細胞水平走向分子水平。
為了保證冷凍電鏡的高分辨率解析能力，海洋試點國家實驗室同時配備了冷凍電鏡中心環境適配系統。“冷凍電鏡設施昂貴精密，對于每個樣品通常需要花費2-3天拍攝成千上萬張照片，提取近百萬生物大分子顆粒進行后續的圖像處理。” 沈慶濤表示，在此過程中，環境適配系統能夠對溫度、濕度、磁場、震動等因素進行控制并適配，從而保證冷凍電鏡自始至終狀態穩定。
“結構決定功能，通過冷凍電鏡對生物大分子進行解析后，我們就可以知道該生物大分子發揮功能的分子機制，知其然并知其所以然，從而深入快速地推動生命科學研究。” 沈慶濤說。然而，冷凍電鏡領域無論是電鏡設備抑或是重構算法都是由國外研發，在冷凍電鏡方法學上的原創性突破將可以實現真正意義上的大國科技崛起。目前，其團隊正聯合冷凍電鏡中心聚焦原創性的冷凍電鏡新技術和新方法，并在國際上率先提出并證明了退火（對樣本先加熱后降溫的處理）對于冷凍電鏡分辨率的提高具有非常高的普適性。（青島日報/觀海新聞記者 李勛祥）
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