《Nature》冉冉升起的新星之中國學者葛炳輝——電子顯微鏡

創造性思維驅動科學發展，起決定作用的永遠是人，最新一期（9月19日）Nature雜志中的“Nature Index 2018 Rising Stars”介紹了在自然科學領域嶄露頭角的一群研究人員，他們也許正在定義著未來的科學研究。

這11位職業生涯早期或中期的科學家所在的領域從削減太陽能電力的成本到降低卵巢癌的風險，再到神經科學，凝聚態物理學，范圍很廣，但共同的特征是他們正在成為各自領域的領導者。Nature根據Nature Index和League of Scholars Whole-of-Web (WoW)排名，通過對500名科學家進行了評估，最終挑選出這些在競爭激烈的學術界展現出更高的激情，雄心和韌性的科學家，他們的主動性，好奇心和靈活性讓他們獨占鰲頭。

分析報告指出，這些科學家在2017年的82種索引期刊上發表了至少一篇論文，第一篇科學論文發表的時間不超過20年前，有些甚至是在6年前才出現于學術界中。

中國科學院葛炳輝——電子顯微鏡

中科院物理研究所葛炳輝研究員重要成果之一是回答了Richard Feynman 1959年提出的問題：“還有沒有方法能令電子顯微鏡變得更強大？”

透射電子顯微鏡（Transmission electron microscope，TEM）發明于1931年，它的出現極大的提高了傳統光學顯微鏡的分辨率，因為TEM采用的是電子，而不是光照來描繪納米尺寸物體的結構特征。

但是Feynman帶領的研究人員只將分辨率提高100倍。葛炳輝等人借助成像原理，開發出了一種利用常規TEM獲得小于納米尺寸結構信息的新方法，他們提出了還原失真圖像的第一個解析表達式，從而能在更厚的樣品中觀察單個原子。

電子顯微鏡的應用十分廣泛，比如可以揭示我們的免疫系統和疾病之間史詩般的戰爭，構成血液結塊的纏結纖維，疾病細胞和組織如何肆虐我們的健康，我們的身體如何自行營造出生機勃勃的生態系統容納數百萬的細菌等等。

目前葛炳輝已經開始應用TEM，最近他一直在探索多種尺度的熱電材料的微觀結構，希望能提高它們在加熱，冷卻和發電方面的效率。

他也希望能進一步研究低溫電子顯微鏡（cryo-electron microscopy），這是一種在生命科學研究領域扮演了越來越重要角色的新技術，低溫電鏡依托TEM，幫助科學家們在不破壞樣品的情況下對三維生物分子進行成像。