納米顯微3先驅奪化學獎
德美科學家熒光技術 破百年光學束縛
2014年諾貝爾化學獎昨日塵埃落定，由美國科學家貝齊格、莫納及德國的黑爾共享殊榮，以表彰他們為發展超分辨率熒光顯微鏡所作的貢獻。評選委員會讚揚3人的突破性研究成果，巧妙地繞過了傳統光學的束縛，使顯微鏡能夠窺探納米世界。評審委員會表示，這項技術為疾病研究及藥物設計帶來革命性變化。
貝齊格(Eric Betzig)是熒光顯微技術領域科學家，現就職於霍華德休斯醫學研究中心。莫納(William E. Moerner)是光譜領域著名學者，現為美國史丹福大學講座教授。黑爾(Stefan W. Hell)則是德國哥廷根大學教授，現為馬克斯?普朗克生物物理化學研究所長。
突破0.2微米「繞射極限」
過去100多年來，由於受到不能突破「繞射極限」的限制，光學顯微鏡的解像度極限只有約0.2微米(圖1)。今年化學獎得主的一大貢獻正是打破這一限制，使科學家可分辨病毒或單一蛋白這類更微小的東西。他們開發的超解析度熒光顯微鏡，能看到1到2納米尺寸，也就是能看到單一分子的大小，為科學界帶來震撼突破。
瑞典皇家科學院的聲明說﹕「他們的突破性成就讓光學顯微技術達到可觀察納米結構的程度。」評委指出，光學顯微鏡以前能觀測到整個細胞和某些細胞器輪廓，但無法看到蛋白質分子在細胞內的相互作用。這就相當於只能看到城市的建築，卻無法看清在這些建築中生活的人們。
德教授接電話：不敢相信得獎
黑爾得知自己獲獎後說：「我非常驚訝，不敢相信得獎。還好我認得諾馬克(Nordmark，瑞典皇家科學院常任秘書)的聲音，知道這是真的。」在巴西參加研討會的莫納則是接到妻子報喜才知獲獎。
黑爾於2000年開發出「受激發射損耗(STED)顯微鏡」(圖2)。他用一束激光激發熒光分子發光，再用另一束激光消除掉納米尺寸以外的所有熒光，通過兩束激光交替掃描樣本，呈現出「納米級」圖像。
貝齊格和莫納則為另一種顯微鏡技術——單分子顯微鏡的發展奠定了基礎。這一方法讓單個熒光分子在不同時機發光，再匯集到同一個影像上來實現更清晰的成像(圖3)。莫納1995至98年間在加州大學聖迭戈分校擔任教授時，曾向後來在2008年獲諾貝爾化學獎的華裔科學家錢永健「取經」。2006年，貝齊格第一次應用了這種方法。因此，這項成果和STED顯微技術同獲今年諾貝爾化學獎。
病理研究藥物設計大革新
最近幾年，熒光顯微技術已相當成熟，科學界廣泛地運用超解析度熒光顯微鏡，一一檢視過去光學顯微鏡所看不到的東西，衍生出許多新的發現，拆解生命奧秘。例如科學家可深入了解細胞內的運作，理解病理成因。黑爾就曾觀測活的神經細胞，以了解腦部運作；莫納研究細胞蛋白與無法控制四肢的「亨廷頓舞蹈症」的關係；貝齊格則追蹤胚胎的細胞分裂過程。
隨着化學獎揭盅，4名本被看好的華裔科學家均與獎項無緣，包括港產「OLED之父」鄧青雲。
