冷冻电镜的前世今生，领略原子维度的重构艺术

 10月26日晚，由清华大学研究生会主办的第32期“巅峰对话（Toptalk）”在生物医学馆举行。活动邀请了2017年诺贝尔化学奖得主、美国国家科学院院士、美国哥伦比亚大学约阿希姆·弗兰克（Joachim Frank）教授作为特别嘉宾，清华大学生命学院院长、化学-生物大类首席教授王宏伟作为对话嘉宾，与清华学子开展了题为“冷冻电镜的前世今生，领略原子维度的重构艺术”的对话交流。130余名清华师生在现场参与了本次活动。

王宏伟介绍约阿希姆·弗兰克和分享主题

主题分享环节，弗兰克回顾了冷冻电镜诞生发展的历程，围绕着他的研究经历展开，讲述了冷冻电镜单颗粒技术对结构生物学发展的重大作用。目前，冷冻电镜技术依旧在革新之中，弗兰克举例介绍了生物分子连续的结构变化过程的研究，是怎样通过结合了精确控制喷雾-混合系统的时间分辨冷冻电镜技术（Time-resolved cryo-EM），和基于流形嵌入（Manifold Embedding）的图像处理方法来实现的。最后弗兰克指出冷冻电镜单颗粒技术对结构生物学的发展意义非凡，并将在未来学科的发展中继续发挥巨大作用。

现场观众聆听约阿希姆·弗兰克教授分享

学生挑战环节，四位来自生命学院的同学与王宏伟及现场观众进行了充分交流，弗兰克也针对提问给出解答。

学生团队向两位教授发起挑战

其中，生命学院博士生周珩提出了一个关于结构柔性的问题。弗兰克与同在现场的生命学院刘俊杰老师都建议他可以设计专门针对这些离子通道的制样装置，用以解析其结构。生命学院博士生徐家璐与弗兰克讨论冷冻电镜分辨率的革命。王宏伟预计冷冻断层成像子断层平均法（sub-tomogram average）的近原子分辨率会比想象中更快到来。生命学院博士生陈康净围绕单颗粒冷冻电镜技术中结构异质性，与弗兰克讨论基于流形嵌入方法的主要适用范围，以及如何分析结构中的异质性从而选择合适的方法。学生挑战团队的宋雨桐表示，王老师在讨论中提出了一个非常大胆的设想，通过大幅改变电镜设备，利用多电子束同时成像，快速获取数据，这令她印象深刻。

现场同学踊跃提问

生命学院2020级博士生李彦美表示，听了老师和师兄师姐们的交流，她对结构生物学有了进一步认识。精密仪器系2018级博士生申思彤表示，弗兰克教授带领我们回顾了冷冻电镜的整个发展史，并介绍冷冻电镜最前沿的几种分析技术，参与此次巅峰对话让她对冷冻电镜有了全面的认识，为未来科研提供了新思路。

本次活动由清华大学研究生会主办，清华大学生命科学学院研究生分会协办，并采用线上-线下融合模式，打破地理界限，鼓励学生质疑学术权威，挑战现有学术范式，着力搭建高水平学术交流平台。

清华大学“巅峰对话”(Tsinghua TopTalk）是由清华大学研究生会于2013年发起并主办的多学科学术交流活动。“巅峰对话”旨在通过邀请以诺贝尔奖、图灵奖、菲尔兹奖获得者为主的各学科学术大师，与清华学生展开对话，鼓励清华学生质疑学术权威、挑战现有学术范式，力求“对话激发创新”，为清华学生搭建高水平的学术交流平台。(文/清华大学）