線(xiàn)粒體研究的歷史沿革是一段跨越了數個(gè)世紀的探索旅程，標志著(zhù)人類(lèi)對生命機制深層理解的渴望與進(jìn)步。最早在19世紀末，科學(xué)家們通過(guò)顯微鏡首次觀(guān)察到線(xiàn)粒體的存在。21世紀，線(xiàn)粒體研究進(jìn)入新的高峰，研究領(lǐng)域不斷拓寬，從線(xiàn)粒體的基本生物學(xué)到其在疾病中的作用，再到線(xiàn)粒體替代療法和抗衰老研究。線(xiàn)粒體研究正處于前所未有的黃金時(shí)期，它的發(fā)現和理論正不斷推動(dòng)醫學(xué)深入發(fā)展，揭示生命科學(xué)奧秘。

      當前，結構生物學(xué)在揭示線(xiàn)粒體復雜功能和機制方面取得了顯著(zhù)進(jìn)展，通過(guò)使用冷凍電鏡（cryo-EM）和X射線(xiàn)晶體學(xué)等高分辨率成像技術(shù)，科學(xué)家們已經(jīng)能夠詳細描繪出線(xiàn)粒體內部結構和關(guān)鍵蛋白質(zhì)復合體的三維結構。但仍面臨諸多挑戰，比如線(xiàn)粒體內部結構的極端復雜性和動(dòng)態(tài)性，使得獲取生理性與底物結合的代表性結構極其困難；對于線(xiàn)粒體內部代表性蛋白的研究主要通過(guò)體外提純的方法，往往只能捕捉到特定時(shí)刻的“快照”，距離真實(shí)的線(xiàn)粒體內部環(huán)境和重要蛋白的詳細反應機制還有很大的空白。

      朱家鵬研究團隊突破了蛋白質(zhì)純化的傳統概念和冷凍電子顯微鏡技術(shù)的束縛，首次實(shí)現了在完整的細胞器水平上對心臟來(lái)源的線(xiàn)粒體進(jìn)行超高分辨率成像，可直接從線(xiàn)粒體上精準捕獲生命過(guò)程的一瞥，精確到了近乎原子級別的細節。

      該研究展現了呼吸鏈在線(xiàn)粒體上的排布，觀(guān)測到生理狀態(tài)下天然底物運作的微觀(guān)過(guò)程，精確定位了呼吸鏈蛋白質(zhì)的側鏈結構，達到了前所未有的1.8埃（原子尺度的一種度量單位）的分辨率，意味著(zhù)可觀(guān)測到蛋白質(zhì)中幾乎每一個(gè)原子的位置。該研究不僅揭示了健康細胞中的情況，還通過(guò)模擬心臟缺血的細胞條件，預先對心臟進(jìn)行處理提取線(xiàn)粒體，觀(guān)察到病態(tài)呼吸鏈的變化，讓科學(xué)家們能夠直接明確呼吸鏈的作用機制，為現代醫學(xué)發(fā)展和疾病治療提供了新方向。