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|原子什么样？终于能看到了！冷冻电子显微镜首次成功拍到氢原子

原子是构成我们这个世界的基本单位 ， 不同的元素正是不同结构的原子 ， 这些不同的原子形成的组合构成了不同的物质分子 ， 我们所见的这个世界便是由原子和分子组成的 。那么作为我们这个世界的基本构成的原子 ， 到底是什么样呢？
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自从1803年英国科学家约翰·道尔顿首先提出原子概念之后 ， 人类无时无刻不想一睹它的芳容 ， 然而原子实在太小 ， 人类还无法深入的原子级别的微观世界中去看看它的样子 ， 因此200多年以来 ， 科学家们对原子的真实样貌进行了各种各样的猜测 ， 如行星原子模型 ， 原子云等等 。
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【|原子什么样？终于能看到了！冷冻电子显微镜首次成功拍到氢原子】不过 ， 2020年6月3日 ， 顶级期刊《自然》杂志在线发表了题为《它开辟了一个全新的宇宙：革命性的显微镜技术首次看到单个原子》 ， 这是人类首次看到了单个的原子 ， 也是冷冻电镜技术又一次革命性的发现（注：之前也有报道称某些科学家团队发现过某些原子级别的现象 ， 但多被认为不够清晰） 。
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原子有多小 ， 可能大多数朋友都没有真切的概念 ， 只是感觉它很小 ， 比常见的尘埃还要小一些 ， 实际上原子小到超乎想象 ， 在我们出汗时从身上滴下的一滴汗水中 ， 就含有大约5亿亿个原子 ， 在如此之小的幅度内 ， 想看到原子的样子 ， 当然是极其困难的 。
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但是随着电子检测和图像处理技术的突破 ， 近年来电子冷冻显微镜已经可以对蛋白质结构更高精细度的图像分析 。今年5月底 ， 英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室和德国马克斯·普朗克生物物理化学研究所两个实验室用冷冻电子显微镜获得了迄今为止最清晰的原子级别的图像 ， 并且首次识别出了蛋白质中的单个原子 。如下图：
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德国该项目研究的生物化学家和电子显微镜学家Stark研究小组 ， 通过不断地改进观测设备 ， 得到了去铁蛋白蛋白质的1.25×10?1?米结构 ， 而英国团队获得的1.2×10?1?米结构也是非常完整 ， 这种设备和技术已经可以分辨出蛋白质和周围水分子中的单个氢原子 。
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人类首次观测到单个原子的样貌意义重大 ， 不亚于去年人类首次观测到黑洞 ， 甚至意义要更重大一些 ， 因为黑洞离我们毕竟十分遥远 ， 和我们的生活以及科技研究方向上没什么直接关系 ， 但是原子方面的研究却关系重大 ， 因为我们的世界乃至我们每个人就是原子构成的 ， 很多前沿和尖端科学的研究都需要认真了解原子的脾性 ， 窥探原子世界的秘密才能有更大的进展 。


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