利用一种名为磁共振力显微镜的新技术，美国IBM实验室的科学家们首次得到了一张病毒的三维结构图，新成果发表在最新出版的美国《国家科学院院刊》上。他们相信，这一新工具将有助于生物结构学家们解构出蛋白质的结构和相互作用。《纽约时报》的文章认为，这是微观成像技术领域的一个新突破。
磁共振力显微镜类似于磁共振成像，但前者的分辨率比后者高1亿倍。IBM实验室的科学家们利用磁共振力显微镜技术，获得了一种名为烟草花叶病毒的病毒三维图像，其空间分辨率只有4纳米。
最近20多年，微观成像技术快速发展，原子力或隧道扫描显微镜等技术能够获得单个原子的图像，但这些技术对生物样品来说却具有很大的破坏性，因为它们在成像时需要将一束电子射向样品。而且，这些显微镜无法穿越微型结构的表面透视其内部结构。IBM的研究人员说，他们的许多想法实际上来源于早期原子力显微镜的使用。IBM的物理学家丹尼尔·罗杰早在1993年就开始帮助设计第一台磁共振力显微镜。他说：“我们一直希望像分子一样获得原子的图像，这就是我们原动力。”
《纽约时报》的文章指出，磁共振力显微镜的研制实际上源自于美国理论物理学家约翰·塞德尔在1991年发表的一篇
论文。塞德尔当时正在寻找一种新工具来帮助设计对付
艾滋病病毒的药物。在读到IBM研制原子力显微镜的论文后，他与罗杰联系，提出研制一种可测量极小磁场的相关工具，构建生物样品的三维结构。罗杰说：“他当时意识到许多疾病的基础都是分子。”到2004年，罗杰和其他人已经能够利用这种新技术获得单个电子的图像。
磁共振力显微镜利用一种极小的悬臂作为样品的平台，样品在邻近磁体的作用下可在平台上移动。在极低的温度下，研究人员能够测量在病毒中发现的氢原子中质子的磁场效应。通过反复晃动磁场，他们得以引起悬臂的微小震动，并用一束激光测出这种震动。在磁场中移动病毒，他们就能够从众多的二维图像中构建出三维图像。
对那些不能通过结晶而进行X射线分析的生物样品来说，新技术将特别有用。罗杰说，尽管通过其他方法可获得DNA分子的结构，但科学家们仍然可以用这种新技术研究构成DNA结构的内部组分，并为生物分子间的相互作用成像。
作者：
2009-1-15