冷冻电镜的发展历史

自1933年第一台透射电子显微镜被搭建以来，透射电子显微镜就是物理学家、材料学家、生物学家观测微观结构的主要手段。然而，生物样品中含有的水会导致样品无法在透射电镜高真空的环境下保存，而且生物样品会受到电子束强大的辐射作用变质。虽然人们一度利用脱水、固定、染色的方式来制作样本进行观察，但生物学家希望能够通过电子显微镜直接观察到含水的真实生物样品。为了解决这些问题，最直接的想法就是将样品溶液冷冻成冰。至此，冷冻电镜成为了人们研究的一个新的方向。

王教授介绍冷冻电镜的发展

讲座中，王宏伟教授向同学们介绍了冷冻电镜发展历程中的几个重大突破：

1974年，Robert Glaeser首次发现冷冻于低温下的生物样品可以在真空的透射电镜内耐受高能电子束辐射并保持高分辨率结构。

1975年，Richard Henderson最早应用冷冻电镜和电子晶体学解析出了一个膜蛋白结构，同时为冷冻电镜技术的发展提供了很多关键的远见卓识。

1982年，Jacques Dubochet发明了将生物样品速冻于玻璃态冰中的方法和装置，使得冷冻电镜成为实用的技术。

上世纪90年代，Joachim Frank领导课题组发明了单颗粒冷冻电镜重构方法，有效降低了图样中的噪音。结合三维重构与傅里叶变换，可得到蛋白质更为精细的三维结构。