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'''理查·韓德森'''，[[名譽勳位|CH]]，[[皇家學會院士|FRS]]，[[英國醫學科學院|FMedSci]]，[[英國皇家化學學會|Hon FRSC]]（{{lang-en|'''Richard Henderson'''}}，{{bd|1945年|7月19日|||Henderson, Richard}}<ref>[http://www.ukwhoswho.com/view/article/oupww/whoswho/U19818 HENDERSON, Dr Richard], ''Who's Who 2014'', A & C Black,2014; online edn, Oxford University Press, 2014</ref>），[[蘇格蘭]]分子生物學家、生物物理學家、[[英國皇家學會]]院士。他是[[低溫電子顯微鏡]]研究領域的開創者。2017年與[[雅克·杜巴謝]]、[[約阿希姆·法蘭克]]共同獲得諾貝爾化學獎<ref>2017年諾貝爾化學獎簡介 http://www.ch.ntu.edu.tw/nobel/2017.html</ref>。
[[File: Richard_Henderson_fig21.jpeg |缩略图|right|250px|[https://www.ch.ntu.edu.tw/nobel/2017.html 圖1：圖片來自 2017年諾貝爾化學獎簡介]]]
[[File: Richard_Henderson_fig22.jpeg |缩略图|right|250px|[https://www.ch.ntu.edu.tw/nobel/2017.html 圖2：圖片來自 2017年諾貝爾化學獎簡介]]]
=='''主要研究貢獻'''==
==='''源起'''<ref name="Nobel_Chem_2017_Ch1">[http://scimonth.blogspot.com/2017/11/2017_27.html 2017諾貝爾化學獎——用低溫捕獲生命原態的原子細節（by 章為皓 ）]</ref><ref name="Nobel_Chem_2017_Ch2">[https://www.ch.ntu.edu.tw/nobel/2017.html 2017年諾貝爾化學獎簡介（by 林宇軒，曹一允，蔡蘊明合譯 ）]</ref>===
* [[生物分子]]的結構到底有什麼重要性？細胞是生命的基本單元，其運作是靠著裡面許許多多的蛋白質機器不斷運轉。了解這些[[分子機器]]如何運動，以便能一窺[[細胞]]的奧秘，並通過控制或改造這些[[生物分子]]，使人類有機會脫離疾病的束縛。
* 如何了解這些[[分子機器]]如何運動，最直接的方法就是對這些[[分子機器]]攝像。
==='''韓德森：走出結晶學的先知'''===
===='''從[[X射線晶體學]]轉換跑道'''<ref name="Nobel_Chem_2017_Ch2Nobel_Chem_2017_Ch1"/>[https://www.ch.ntu.edu.tw/nobel/2017.html 2017年諾貝爾化學獎簡介（by 林宇軒，曹一允，蔡蘊明合譯）]<ref name="Nobel_Chem_2017_Ch2"/ref>====
* 韓德森的博士學位是關於[[X射線晶體學]]。他運用[[X射線晶體學]]使[[蛋白質]]成像，但在試圖結晶一種天然嵌入[[細胞膜]]中的[[蛋白質]]（稱為[[膜蛋白]]）時碰了釘子。
* 經過多年的挫敗，韓德森決定轉向唯一可行的替代方案：[[電子顯微鏡]]。
===='''[[電子顯微鏡]]術是否可行？'''<ref name="Nobel_Chem_2017_Ch1"/><ref name="Nobel_Chem_2017_Ch2"/>====
* 正如其名，[[電子顯微鏡]]術運作類似普通的[[顯微鏡]]，不過卻是用[[電子束]]而非光來穿透樣品。因為[[電子]]的[[波長]]比[[可見光]]小得多，[[電子顯微鏡]]能夠看到非常小的結構 – 甚至是個別原子的位置。
* 理論上[[電子顯微鏡]]的[[解析度]]應該遠高於韓德森用來研究[[膜蛋白]]的[[原子結構]]所需的[[解析度]]，但實際上這個計畫幾乎不可行。原因如下：
** 這種技術只適用於非活體，因為高[[解析度]]影像所需的高強度[[電子束]]，會燒毀生物材料。但若減弱[[電子束]]的強度，影像則會失去對比度而變得模糊。
** [[電子顯微鏡]]術需要[[真空]]環境，這條件之下[[生物分子]]會因周遭水分蒸發而變質。[[生物分子]]乾燥之後會折疊並失去原本的結構，使得到的影像失去意義。
===='''[[菌紫質]] 拯救了 韓德森的研究計畫''''<ref name="Nobel_Chem_2017_Ch1"/><ref name="Nobel_Chem_2017_Ch2"/>====
* 在幾乎失敗時，韓德森 發現可以用特殊[[蛋白質]]，[[菌紫質]]。[[菌紫質]]是一種[[光合生物體]]中嵌入[[細胞膜]]的紫色[[蛋白質]]，用以攫取來自太陽光的能量。
* 並非像先前一樣把敏感的[[蛋白質]]從[[細胞膜]]分離，韓德森和他的同事直接把整個紫色的[[細胞膜]]放到[[電子顯微鏡]]底下，這樣被[[細胞膜]]包圍的[[蛋白質]]會保持原本的結構。他們在樣品表面加上[[葡萄糖]]溶液，用來保護[[蛋白質]]不在真空底下乾掉。
* 他們並未使用全劑量的[[電子]]轟擊，改以較弱的[[電子束]]流過樣品。雖然這樣拿到的圖像並沒有很好的對比度，也沒辦法看清個別分子，但這種蛋白質整齊堆疊成相同方向的特性，讓研究人員知道所有[[蛋白質]][[繞射電子]]的模式應該幾乎相同，由此他們能夠從[[繞射]]圖中計算出更詳細的影像。
* 利用這個方法，在1975年建構了[[菌紫質]]結構的粗略3D模型(圖1)，顯示[[蛋白質]]鏈是如何在[[細胞膜]]內穿越七次。
===='''韓德森得到第一個原子解析度的影像'''<ref name="Nobel_Chem_2017_Ch1"/><ref name="Nobel_Chem_2017_Ch2"/>====
* 後來，[[電子顯微鏡]]的技術逐漸進步，鏡片變得更好，加上冷凍技術的進展，韓德森逐漸在[[菌紫質]]的模型中添加更多細節，以便獲得最清晰的影像。
* 終於，在1990年，也就是韓德森發表第一個模型的15年後，他達到了他的目標，並發表了一個[[解析度]]到達[[原子]]尺度的[[菌紫質]]結構(圖2)。
* 韓德森因此證明了[[低溫電子顯微鏡技術]]（[[cryo-EM]]）可以提供與使用[[X射線晶體學]]相同細節的影像，這是個關鍵的里程碑。
=='''獲得[[诺贝尔化学奖]]原因'''<ref name="Nobel_Chem_2017_Ch1"/>==