11月17日下午，北京师范大学文理学院起源论坛第十讲暨五周年院庆系列学术讲座第一场在珠海校区励耘楼A102报告厅举办。本次论坛特邀2017年诺贝尔化学奖得主、哥伦比亚大学教授Joachim Frank担任主讲嘉宾，以“看见无形的艺术：冷冻电镜如何革命性改变结构生物学及未来展望”为主题，为全校师生带来一场兼具学术深度与人文温度的精彩报告。讲座由文理学院与国际交流与合作办公室联合主办，文理学院院长仲佳勇教授主持。

Frank教授从分子医学的核心问题切入，强调了对微观世界进行精准观测的重要性。他指出，冷冻电镜技术的诞生打破了传统结构生物学技术对分子结晶的依赖与局限，这不仅是一项深刻的技术革新，更为人类观察生命活动的动态过程提供了全新的“眼睛”。教授系统回顾了冷冻电镜技术的发展历程：从1968年噬菌体尾部的三维重建，到2012年直接电子探测相机应用引发的“分辨率革命”，再到如今自动化数据收集与人工智能辅助分析的结合，冷冻电镜已成为结构生物学研究的“黄金标准”。

在分享科研历程时，Frank教授以轻松幽默的语气讲述了自己从物理学家到结构生物学先驱的跨界经历。他早年在德国弗莱堡大学与慕尼黑大学攻读物理与电子显微镜方向，1973—1975年在剑桥大学卡文迪许实验室开创“单颗粒重建”算法，为冷冻电镜奠定了理论基础。在纽约州立大学奥尔巴尼分校与哥伦比亚大学期间，他带领团队解析了核糖体、离子通道等关键生物大分子的结构，有力推动了癌症、神经退行性疾病等领域的药物研发进程。

Frank教授通过四个典型案例，生动展示了冷冻电镜技术在生物医学领域的重大应用价值。在癌症研究方面，人类CDK激活激酶的高分辨率结构为抗癌药物研发提供了精准靶点；在囊性纤维化治疗中，CFTR蛋白结构的解析揭示了致病突变机制；在肌肉与心脏疾病研究中，兰尼碱受体的三维结构为相关疾病机制研究提供了关键支撑。特别值得一提的是，在新冠肺炎疫情期间，其团队借助冷冻电镜技术，仅用两周时间制备样本、12天完成三维重建，快速解析新冠病毒刺突蛋白结构并在《Science》杂志发表论文，为疫苗与抗体研发赢得了宝贵时间。

在互动环节，Frank教授与师生围绕技术应用难点和未来发展方向进行了深入交流。当被问及科研成功的关键品质时，他特别强调了“旁视能力”的重要性，指出许多重大突破都源于跨界交流或偶然发现，鼓励科研人员要关注“路边的风景”，不要忽视看似无关的细节。他还高度评价中国在科学研究方面的支持力度，称赞中国科研基础设施的快速发展和完善。

本次讲座不仅使师生深入了解了冷冻电镜技术的前沿进展，更传递了严谨务实、开放包容的科学精神。Frank教授的研究成果是物理学、化学与生命科学跨学科融合的典范，其创新精神与北京师范大学探索未知、追求真理的学术传统高度契合。此次活动有效拓宽了师生的国际视野，为促进学科交叉创新、培养高水平科研人才注入了新动能。