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雅克·杜巴谢 Jacques Dubochet
图片来源：2017诺贝尔化学奖——用低温捕获生命原态的原子细节
出生	(1942-06-08) 1942年6月8日 瑞士埃格勒
国籍	瑞士
母校	洛桑大学（BS） 日内瓦大学（MS） 巴塞尔大学（PhD）
机构	欧洲分子生物学实验室（1978-1987年） 洛桑大学（1987年至今）
研究领域	结构生物学
奖项	诺贝尔化学奖（2017）

雅克·杜巴谢（法语：Jacques Dubochet，1942年6月8日－），瑞士生物物理学家，洛桑大学荣誉教授。2017年，他与约阿希姆·法兰克、理察·韩德森共同获得诺贝尔化学奖以表彰其发展了低温电子显微镜技术，以很高的解析度呈现了溶液中生物分子的结构。

图片来自 2017年诺贝尔化学奖简介

主要研究贡献：将生命捕捉在原子的细节中

理察·韩德森的贡献

• 从X射线晶体学转换跑道到低温电子显微镜技术（cryo-EM）。
• 1990年韩德森发表了一个解析度到达原子解析度的菌紫质结构

约阿希姆·法兰克的贡献

• 去芜存菁的影像分析法 -- 将电子显微镜所得方位紊乱之蛋白质的微弱影像，利用电脑将之与背景区别开来。
• 法兰克的影像处理方法是cryo-EM的重要发展。
• 请参看约阿希姆·法兰克的详细研究贡献。

雅克·杜巴谢的贡献

杜巴谢将水变成玻璃

• 1975年，韩德森使用葡萄糖溶液来保护细胞膜以避免脱水，但是这种方法对水溶性生物分子无效。其他研究人员试图冷冻样品，不过冰晶会使电子束受到严重干扰，使得影像无法分析。

• 水的汽化是一个主要的难题，然而，杜波克特想到了一个可能的方法：将水形成玻璃 – 也称为玻化水(vitrified water)，快速将水冷却，使水分子以液体的形态固化，形成玻璃而不是晶体。玻璃看起来是固体材料，但实际上却是一种流体，因为它的分子呈现无序的排列。玻化水是宇宙中最常见的水之结构。

• 一开始，研究团队试图在液氮中 -196 °C 下将微小水滴玻璃化，但只有当他们改用被液态氮冷却的乙烷时，实验才会成功。在显微镜下，他们看见了一个不曾见过的滴状物，他们起初认为是乙烷，但是当温度稍微升高时，分子突然重新排列，形成了一个熟悉的冰晶结构。这可说是一大胜利 。

一种求取对比的简单技术

• 1982年之后，杜巴谢的研究小组将生物样品溶解在水中，然后将溶液以薄膜的形式铺展在细金属网目上，使薄膜中的水玻璃化。

• 1984年，杜巴谢 发表了许多不同病毒的第一张影像，圆形和六边形的高对比病毒影像衬托在玻化水的背景中。用于电子显微镜的生物材料样品现在可以更容易地制备了。

从团块学到革命性的进展

• 电子显微镜的每个螺帽和螺丝逐渐被优化，电子显微镜终于能提供显示到单个原子层次的影像。解析度一个埃一个埃往前拓展，最终在2013年使用了一种新型的电子探测器，克服了最后的技术障碍，将原本被戏称为“团块学（blobology）”的影像，发展到解析度很高、能够将结构细节显像出来的的影像（如图）。

获得诺贝尔化学奖原因

• 2017年诺贝尔化学奖颁给了看似物理学的低温电子显微术领域，却是属于结构和分析的化学范畴，代表此领域获奖的是分别在样品制备 、影像重组和低剂量电子成像 3 个关键有卓越突破的 雅克·杜巴谢（Jacques Dubochet）、约阿希姆·法兰克（Joachim Frank）以及 理察·韩德森（Richard Henderson），获奖原因为“发展低温电子显微术，可应用于溶液中生物分子的高解析度结构测定”。

物理学家获2017年诺贝尔化学奖

• 约阿希姆·法兰克（Joachim Frank）：德裔生物物理学家。
• 理察·韩德森（Richard Henderson）：苏格兰分子生物学家和生物物理学家。
• 雅克·杜巴谢（Jacques Dubochet）：瑞士生物物理学家。

视频

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