2018年8月9日下午,清华大学结构生物学高精尖创新中心邀请到2017年诺贝尔化学奖得主、美国哥伦比亚大学教授阿希姆·弗兰克(Joachim Frank),在清华大学医学科学楼B323会议厅举办了一场题为Single-particle cryo-EM of biological molecules – the Sky is the Limit(生物大分子冷冻电镜单颗粒技术-潜力无限)的学术讲座,清华大学生命学院院长、高精尖创新中心副主任王宏伟主持了本次讲座。
阿希姆·弗兰克(Joachim Frank)教授为德裔生物物理学家,出生于德国锡根,早年间于德国弗赖堡大学、慕尼黑大学和慕尼黑工业大学分别获得学士、硕士及博士学位,现任教于哥伦比亚大学生物化学和分子生物物理系,同时,他也是纽约州立大学奥尔巴尼分校的“杰出”(该校最高荣誉)教授。弗莱克教授的研究生涯可追溯到20世纪六七十年代,在博士研究阶段,他便发展了利用数字图像处理的分析方法用于电子显微镜的技术。1975年,作为高级研究员,弗莱克加入了位于纽约奥尔巴尼的沃兹沃思研究中心(Wadsworth Center),期间他着重发展了单颗粒重构技术及其应用于核糖体的研究。1993年,由于对生物大分子三维重构技术的发展所做出的重大贡献,弗兰克教授获得了生物物理学会的Elizabeth Robert Cole奖。2006年,弗兰克教授被增选为美国国家科学院院士、美国艺术与科学学院院士及美国微生物科学院院士。此外,他还是美国科学促进会及生物物理学会的会士。弗兰克教授因在冷冻电子显微镜图像处理方面的奠基性研究工作而闻名于世,也因此而获得了2017年度的诺贝尔化学奖。

冷冻电镜单颗粒技术经过数十年的发展和近期在数据收集质量上的突破,已发展成为和X射线晶体学相比肩的生物大分子结构研究的重要工具。与X射线晶体学相比,冷冻电镜技术除了不需要获得晶体之外,还能揭示生物大分子与其功能相关的不同的构象,最重要的是,它可以仅仅利用同一样品便能捕获到生物大分子的多个状态。在本次讲座中,弗兰克教授简要回顾了冷冻电镜技术的发展历史,并强调了相关概念的形成和计算的实现,他以自己实验室的主要研究对象——核糖体为例,向在座观众介绍了冷冻电镜技术的进步。之后,弗兰克教授通过多个精彩生动的案例向大家介绍了冷冻电镜在超过3Å分辨率的条件下对于理解大分子机器的意义。在讲座的最后,弗兰克教授概述了冷冻电镜单颗粒技术在未来潜在的发展空间,并指出,生物大分子冷冻电镜单颗粒技术将在未来科学的发展中潜力无限!

在一个小时的学术报告当中,弗兰克教授全程神采奕奕,精神矍铄,针对在场师生所提问题,弗兰克教授一一进行了详细而热情地解答并对提问者给予了充分的肯定和鼓励。弗兰克教授严谨专注的科学态度和睿智豁达的学者风范给广大师生留下了深刻的印象,并值得每一位科研工作者学习。