Giải Nobel Hóa học 2017 đã có chủ

3 nhà khoa học giành giải thưởng Nobel Hóa học năm nay. (Nguồn: Guardian).

Hình ảnh luôn là chìa khóa dẫn tới sự hiểu biết. Các bước đột phá khoa học thường được xây dựng nhờ các hình ảnh vật thể rõ ràng hơn đối với mắt người. Tuy nhiên, ngành Hóa sinh từ lâu đã gặp phải chướng ngại lớn do không có đủ công nghệ để ghi lại hình ảnh của các phân tử sinh học.

Tất cả đã thay đổi nhờ kính hiển vi điện tử nghiệm lạnh. Các nhà khoa học đã có thể quan sát các tiến trình phân tử sinh học một cách rõ ràng chưa từng thấy, điều sẽ tăng cường sự hiểu biết của con người về vận động hóa học của sự sống và thúc đẩy sự phát triển của các loại dược phẩm.

Kính hiển vi điện tử trước kia được tin rằng chỉ phù hợp để ghi hình ảnh các vật chất chết, do luồng tia điện tử quá mạnh sẽ hủy diệt vật chất sinh học. Nhưng vào năm 1990, nhà khoa học Richard Henderson đã thành công khi sử dụng kính hiển vi điện tử để sản sinh hình ảnh 3 chiều của một chuỗi protein ở mức độ nguyên tử.

Và nhà khoa học Joachim Frank sau đó đã khiến công nghệ trên có thể được áp dụng. Trong khoảng 1975-1986, ông phát triển một biện pháp ghi hình ảnh trong đó những hình ảnh 2 chiều của kính hiện vi điện tử được phân tích và nhập lại với nhau để tạo cấu trúc 3 chiều sắc nét.

Cuối cùng, nhà khoa học Jacques Dubochet đã thêm nước vào kính hiển vi điện tử. Vào những năm 1980, ông đã thành công trong việc thủy tinh hóa nước - ông đã làm lạnh nước nhanh đến mức nước xung quanh một mẫu vật sinh học từ dạng lỏng hóa rắn, cho phép các phân tử sinh học giữ nguyên hình dáng tự nhiên ngay cả trong môi trường chân không.

Nhờ các phát hiện của 3 nhà khoa học trên, kính điện tử đã được tối ưu hóa. Chúng đã có thể chụp ở độ phân giải nguyên tử vào năm 2013, và hiện nay các nhà khoa học có thể xây dựng các cấu trúc phân tử sinh học ở dạng 3 chiều. Nhờ vào kính điện tử nghiệm lạnh, giới khoa học đã có được hình ảnh rõ nét về mọi sự sống, từ các chuỗi protein gây tình trạng kháng thuốc kháng sinh, cho tới bề mặt của virus Zika...