最近，來自瑞士保羅·謝爾研究所bas**raj khanppn**ar雪梨大學博士rachel a. north巴塞隆納自治大學博士salvador ventura復旦大學教授徐彥輝教授們團結一致trends in biochemical sciences該雜誌**出版了一本出版物，題為：advance, challenges, and opportunities in structural biology審查**，總結並展望了結構生物學的現狀和未來發展趨勢。
冷凍電子顯微鏡（cryo-EM）技術已經發展了幾十年，無窮無盡的軟硬體創新帶來了一場“解像度革命”，讓我們對與生命活動密切相關的蛋白質分子的結構和功能有了更深入的了解。 Khanppn**ar 博士和 North 博士共同指出目前，冷凍電鏡結構分析技術相對成熟可靠，但冷凍電鏡密度圖通常在區域性解像度上表現出較大差異，因此在結構模型的構建和分析上存在一定的主觀性。此外，考慮到不同結構生物學研究方法的固有侷限性，應整合多種技術手段，全面、精細化地解讀生物大分子的結構-功能關係。 Khanppn**ar博士提出，結構生物學未來發展的重要方向是：人工智慧（AI）與現有的結構生物學方法相結合，以了解生物大分子的未知功能。
*來自CellpressVentura教授提出，對人類神經退行性疾病相關澱粉樣蛋白結構的研究擴充套件了我們對其分子形態和致病機制的理解。 目前的問題是，體外純化的澱粉樣蛋白的單顆粒冷凍電鏡結構研究並不能完全代表體內的真實分子構型。使用冷凍電子斷層掃瞄 （cryo-ET） 研究天然組織上的澱粉樣蛋白可以彌補這一侷限性並最大限度地提高其天然構象。 然而，與冷凍電鏡單顆粒分析相比，冷凍電子斷層掃瞄的解像度較低。 因此，結合冷凍電鏡單顆粒技術、冷凍電子斷層掃瞄以及相關的生物物理和細胞生物學方法，可以實現對大腦中澱粉樣蛋白的全面了解。
徐彥輝教授指出，近年來結構生物學相關技術的快速發展，為結構生物學研究提供了有力的工具，推動結構生物學進入了前所未有的繁榮階段。 然而，我們對生物大分子的理解仍然有限，需要以結構生物學相關技術為主導的正規化轉變。 第一表徵良好且均勻的樣品是冷凍電鏡單顆粒分析的關鍵。從細胞或組織中提取特徵明確且豐富的內源性蛋白質複合物一方面依賴於具有強特異性和親和力的抗體，另一方面依賴於具有強特異性和親和力的抗體需要大量的細胞或組織材料來滿足樣品製備的多輪優化。其次，使用體外重組方法獲得生物大分子複合物為我們提供了研究其結構和功能的便利，然而通過體外重組獲得的複合物是否代表了它們的真實生理狀態，有待進一步驗證。因此，研究複雜生命過程中的生物大分子仍然需要新技術的發展。
本文綜述了冷凍電鏡的發展現狀、存在的問題和未來的挑戰。 雖然冷凍電鏡現在可以幫助我們獲得質量非凡的電子影象，但它有利於更清楚地了解各種活分子的形態。 然而，未來仍有重大挑戰需要克服，如內源性生物樣品製備的優化、複雜柔性生物大分子的結構解析等。因此，結合其他現有技術、結構**、人工智慧和新技術的發展，可以幫助我們迎接新的挑戰。
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