20 年代瑞典之旅
虽然基础离心机的雏形可以追溯至 150 多年前。彼时，人们首次认识到它们从牛奶中分离出奶油的价值，但分析型超速离心机的历史始于 20 世纪 20年代，代表人物是瑞典乌普萨拉化学家 Théodor Svedberg。
在乌普萨拉大学忙于研究胶体扩散、光吸收和沉降性质的时候，Svedberg 对化学和离心分离相结合的挑战兴趣浓厚。1923 年，在 J. B. Nichols 等同事和工程师 Alf Lysholm 的帮助下，Svedberg 研发出第一台离心机 —— 转速达到 42,000 RPM（900,000 x g）—— 还配备了用于收集沉降数据的光学系统。
Théodor Svedberg
他的方案与今天 AUC 使用的方案非常相似：蛋白质-胶体溶液密封在平面平行水晶池内，每个水晶池都覆盖一层真空油，并放置在装有冷却系统的立轴顶上的转头中。外壳有两个窗口，离心时紫外光束穿透样品，通过紫外线相机拍摄图像。1
Svedberg 的早期 AUC 分析结果使他相信，蛋白质是分子量为 17500 Da（后人为纪念他改为“Svedberg”）的单个大单元的聚合体。他认为，所有蛋白质就是由多个该基本单元构成，后来证明这是错误的。
尽管最初认识有误，但 Svedberg 在 1926 年首次使用今天称之为沉降平衡的方法来测定血红蛋白、卵白蛋白等复杂蛋白质的分子量，引发了蛋白质结构科学知识的革命。2,3
在近 20 年时间里，Svedberg 的油涡轮驱动超速离心机成为蛋白质化学家们不可或缺的仪器。他继续为自己的发明设计和制造新转头，直到他确信已经达到最高运行速度。
相传，他的大部分工作不是在实验室里完成，而是在很远的树林里一个小木屋内完成的。在那里，他通过遥控增加钢制转头旋转速度，直到转头爆炸，从而精确测定其最大转速。他用地震仪记录了每次爆炸。4
Svedberg with a colleague in 1926.
同样是在 1926 年，Svedberg 荣膺诺贝尔奖，不过获奖原因并非人们认为的首台分析型超速离心机创建者，而是他在胶体化学领域的开创性成果。他的研究有效地证明，蛋白质是一种大分子，由共价键连接的原子组成。随后，AUC 成为生物化学和分子生物学领域早期发展的基础技术。5
AUC 原理由瑞典的 Svedberg 及其同事创建，自1926 年以来几乎没有变化。当时，采用这项新技术似乎只有持续改进这一条路可走。
在法国和美国其他有影响力的科学家们的推动下，事实证明确实如此。
1Koehler CSW. Developing the ultracentrifuge. Today’s Chemist at Work 2003:(2)63-66.
2Buie J. Evolution of the lab centrifuge. Lab Manager 2010;5(4):38-39.
3Serdyuk IN, Zaccai NR, Zaccai J. Methods in molecular biophysics: structure, dynamics, function. 1st ed. New York (NY): Cambridge University Press; 2007.
4Schuck P. Sedimentation velocity analytical ultracentrifugation: discrete species and size-distributions of macromolecules and particles. Boca Raton (FL): CRC Press; 2016.
5Balbo A, Schuck P. Analytical ultracentrifugation in the study of protein self-association and heterogeneous protein-protein interactions. Protein Biophysics Resource, Division of Bioengineering & Physical Science, ORS, OD, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland [cited 2016 Nov 2].
