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2015年全国电子显微学学术年会在成都召开

时间:2015-10-15 14:25:59        来源:仪表信息网 加入收藏

2015年全国电子显微学学术年会于10月14日在四川省成都市友豪锦江酒店隆重开幕,共有600余位代表出席本次会议。会议伊始,中国电子显微镜学会理事长张泽院士首先致辞。他在发言中指出,近些年来,全国电子显微学学术年会的国际化程度越来越高,学术水平以及参会人员的学术态度也有了长足进步。这主要得益于我国电子显微学事业的蓬勃发展,无论是实验平台还是技术人员队伍建设均得到了国家的大力支持。据张院士介绍,仅球差校正电子显微镜在我国的保有量可能就已经突破40台。这些软、硬件的投入目前已经取得了丰厚的回报。譬如,我国基于冷冻透射电镜的研究工作频频在Science、Nature等顶尖学术期刊上发表。张院士强调,中国电子显微学界的同仁们应当继续发扬共同协作,共同发展的精神,推动我国电子显微学事业继续前进。

大会现场

张泽院士

笔者注意到会议首日的大会特邀报告不仅仅局限在电子显微学学科,同时也涉及像扫描隧道显微镜、纳米孔测序等相关领域,这也从一个侧面反映了本次会议非常开放的学术精神。

方法学研究一直是电子显微学的关注重点,在首日的大会报告中,清华大学朱静院士和湖南师范大学刘红荣博士分别介绍了各自的相关研究成果。

随着纳米磁学、多铁材料及自旋电子学等磁性材料研究的迅速发展,发展一种能够表征纳米材料局域磁结构的实验方法具有十分重要的意义。然而,确定复杂磁性材料在微观区域内的(原子占位分辨)磁结构是困难而有挑战性的。电子能量损失磁圆二色性谱(EMCD)技术于2006年发明,提供了在透射电子显微镜中利用透射电子探测材料磁信号的新途径。朱静院士报告的工作创造性利用电子布拉赫波在晶体中的衍射动力学效应,开发出了占位分辨EMCD方法,它能够定量确定材料在晶体学非等价原子占位间所具有的磁结构。其利用调整衍射动力学效应增强了占位分辨EMCD谱的信号强度,与XMCD(X射线磁圆二色谱)、中子衍射等方法相比,占位分辨EMCD方法显示出其在纳米尺度上确定材料占位分辨磁结构的独特能力,在应对纳米尺度上确定材料未知磁结构的挑战上迈出了重要的第一步。

病毒三维结构研究对人类健康、疾病防控、药物设计等意义重大。自然界中相当数量的病毒是由呈二十面体对称的“衣壳”和壳内非对称的基因组及相关蛋白组成。对病毒衣壳结构的研究已有50多年的历史。近年来,利用电子显微技术和X射线晶体学技术,结构生物学家已经解析了大量病毒衣壳的原子分辨率三维结构,对衣壳蛋白的分子结构已有较为系统的认识。然而,对于病毒内部的基因组及相关蛋白的三维结构,迄今为止科学家仍然几乎一无所知。描绘病毒内部结构的难点,在于其内部的基因组和蛋白并非像外部“衣壳”中那样,呈二十面体对称排列。科学家将病毒衣壳内部基因组及相关蛋白的这种不对称性称为“对称失配”。正是由于对称失配的存在,研究人员在给病毒“拍照”时,收集的实验数据是不同对称信息的叠加,导致现有的数据处理方法无法对其内部结构进行三维重构。刘红荣博士与清华大学程凌鹏博士提出了一种基于二维电子显微图像解析对称失配生物大分子三维结构的新方法。该方法可以将具有不同对称性的信息很好地从信噪比极低的电子显微图像中分离出来,并精确地测定其几何关系。利用该创新方法,他们首次求解了二十面体病毒内部基因组及相关蛋白三维结构,并从方法学上开启了研究包括病毒基因组在内的对称失配生物大分子三维结构的大门。

在电子显微学的发展过程中,研究工具的不断推陈出新起到了至关重要的作用。而从会议首日的相关特邀报告中笔者感觉到,当前“整合”已经成为电子显微学研究工具发展的一个重要方向。越来越多的用户(涵盖油气勘探、生命科学、材料科学、电子电路等众多领域)迫切希望能够实现对样品进行多尺度、多维度、多模式的成像观察。而要达到这一目的,将不同的成像及分析工具整合于一台设备,或通过专门的软件将不同的实验工具进行相互关联从而实现自动、高效的实验结果获取及分析则成为了一个不错的解决方案。瑞士洛桑大学Bruno Humbel博士、FEI公司全球福总裁Marc Peeters博士、蔡司公司史为博士以及日立高新技术公司章效锋博士的报告从不同的角度均涉及到了这一范畴。顺带一句,日立公司的最新电镜产品——集 TEM、STEM和SEM三种成像模式于一体的HF5000系统也许将为研究物质表面原子结构的科学家们提供一种新的选择。