闲聊2014诺贝尔化学奖

闲聊2014诺贝尔化学奖
李革胜，2014-10-11    

2014年诺贝尔化学奖超高分辨率荧光显微技术间接证明了2006年以前的在光学显微镜下的各种探索纳米级别的生物分子学研究都是乌龙。

长期以来，生物学家都是用光学显微镜研究微米级的细胞。与材料专家不同，生物学家传统上不喜欢用电子显微镜，因为电镜要抽真空，细胞会脱水，不可能做实时与活体实验。加上细胞不导电，做电镜需要喷金或喷碳。在真空中高速电子束的轰击下，生物特异性会改变。在生命科学领域，做电镜实验的系统误差几乎等同于“基因打靶”，放射线医疗，蛋白质变异，遗传基因突变等，所以，电镜照片，质谱仪蛋白质图谱由于系统误差的存在一般都不可信。电镜的分辨率可达纳米，但显示结构与形貌的范围实在太小，太容易选特殊情况，作弊太容易，所以客观性可信度差，操作误差等人为错误难发现，当然这与电镜分辨率没有太大关系。生物学家都喜欢用光学显微镜，因为其简单，对样品没有损害，原汁原味地持续观察生物特异性。但传统光学显微镜的分辨率只有亚微米级，这是光的衍射通过透镜成像时会形成一个弥散“艾里斑”，这是光衍射形成的显微镜系统误差，根本无法消除。

2014年诺奖的这项研究使用了两道激光束，一束用来激发荧光分子发光，另一束将大部分无用发光抵消，并产生一块纳米尺度的区域，象显像管样一纳米一纳米地扫描样本，产生图像，其分辨率远高于传统光镜。但是该技术2006年才投入使用，这种显微镜的复杂程度与维护费用远高于传统光学显微镜。据笔者考证，现在市场上还缺货。就是有人声称用的是荧光显微镜，还应说明是哪家公司生产，或是自己组装的。毕竟新的科学仪器应该还没有ASTM或ISO标准可以参考。        

一句话，2014年的诺奖证明了只有高分辨荧光显微镜才能看到纳米，如果用的是别的Model，2006年以前的纳米研究原来都是假的,也就是说本质上其他人多年来研究的都是纳米的虚像，别人的纳米照片都是赝品伪造的。

《实验数据处理原理》告诉我们：当直尺最小刻度等于于被测物体尺寸10%时，系统误差为10%；当直尺最小刻度大于被测物体尺寸时，测量结果无效；不能使用尺度大的参照物去测量小尺度物体，即当物体尺寸小于波长时，光学显微镜的测量结果无效；因为可见光波长是几百个纳米，所以，光学显微镜无法测量纳米尺度物质。从这一角度，2014年诺贝尔化学奖是个乌龙。

当然笔者反对拿诺奖当科研成果考核标准，但2014年诺奖的确给全世界的科学家提出了挑战，你的纳米尺寸显微镜照片如果是真的，至少在2006年以前你的微观实验手段可以与诺奖成果相媲美，你的研究才对得起资助你的科学基金，对得起纳税人对你的工作支持，你也有资格获得诺奖，不知道科学家们有没有这个自知之明？

（2021年7月10日第二次修改）



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