據物理學家（jiā）組（zǔ）織（zhī）網5月31日報道（dào），美國SLAC國家加速器實驗室的國際科研團隊（duì）已（yǐ）證實（shí），其下屬的強大X射線激光器能夠借助相幹X射線衍射（shè）成像等技術，破譯生（shēng）物分子的原子（zǐ）結構，並開辟生物（wù）學（xué）領域關鍵（jiàn）的（de）新型研究方式。相關報告發（fā）表在本周出版的《科學（xué）》雜誌上。

      研究團隊使用了SLAC的直線加速器相幹光源（LCLS）來（lái）獲得關於結晶的生物分子的超高分辨率視圖，其（qí）中包括（kuò）在（zài）蛋清中發現的名（míng）為溶解（jiě）酵素的小分子（zǐ）蛋白等。這（zhè）是（shì）基於全新相幹X射線成像（CXI）設備完成的首次實驗，除了分子攝像機，適配於CXI的新型像素（sù）陣列探測器（CSPAD）也是研究的關鍵。

      數十年來，科學家通過借助X射線照射結晶樣本，重建了生物分子和蛋白質的形狀，以研究它們將如何散射照射的（de）光線。而此次是首個（gè）借助超短、超（chāo）亮X射（shè）線激（jī）光脈衝對微晶體進行的瞬（shùn）間成像實驗，其分辨率更高，也允許科學（xué）家使用更小的晶體，並使他們能以前所未有的方式觀察分子動態。

      首先，科學家可通過進樣（yàng）器將單個生物分子傳送至LCLS，並使LCLS脈衝抵達CXI所在地。隨（suí）後，在生物分子被激光束擊中損毀之前，令散射的X射線與探測器（qì）“會合（hé）”，使得完好（hǎo）的生物分子衍（yǎn）射圖樣（yàng）能被記錄下來，存儲在計算機之中（zhōng）。由於每張圖樣（yàng）都是隨機定向（xiàng），科研（yán）人員之後可按分子的定向（xiàng）為其分類，聚合成完整的三維圖案。科研人員表示，他們能夠以極高的分辨率（lǜ）可視化生物（wù）分子結構，而（ér）借（jiè）助相位複原技術，可（kě）通過衍射強度推斷出分子的三維原子結構，推測出單個原子的位置等。

      而研究團隊之（zhī）所以選擇溶解酵素作為研究的首個樣本，是因為它很容易結晶，前人也對其進行了（le）廣泛的研究。實驗結果顯示，觀測到的溶解酵素（sù）與已知的結構一（yī）致，並未顯示出輻射損傷的明顯特征。雖（suī）然激（jī）光脈衝最終完全破（pò）壞了樣本（běn），但卻可在其被毀壞前觀察衍射（shè）圖（tú）樣的（de）細節，並對生（shēng）物（wù）樣（yàng）本進行（háng）測量。

      研究團隊稱，利用LCLS最終可實現對於複雜生（shēng）物係統的原（yuán）子或分子級別的解析，例如對驅動（dòng）光合作用的膜蛋白的細胞功能（néng）及機製的剖析等（děng）。這將掀起多個科（kē）學領（lǐng）域（yù）的發現大（dà）潮，如（rú）在製（zhì）藥學領域獲（huò）得突破或找到新型的可替代能（néng）源等（děng）。