位於(yu) 桑迪亞(ya) 國家實驗室的 Z 機器,可爆發出足以為(wei) 百戶家庭提供幾分鍾照明的巨大能量(via New Atlas)
即將投入使用的歐洲XFEL,以及韓國已在今年6月運行和瑞士即將在2018年啟用的另兩(liang) 台X射線激光儀(yi) ,將為(wei) 科學家們(men) 提供更多選擇。
通過對樣本進行連拍獲得數千張照片,科學家可以獲得各種酶蛋白、催化劑甚至病毒的活動影像。比如,利用LCLS,科學家可以9納米的分辨率為(wei) 一種病毒製作3D影像,揭示其如何將遺傳(chuan) 物質重組成基因組,從(cong) 而掌握該病毒破壞細胞的分子過程。
在分子結構檢測實驗中,利用傳(chuan) 統X射線光源往往需要將被檢測分子製成較大的晶體(ti) 結構,而XFEL產(chan) 生的X射線足夠強,晶體(ti) 結構隻需幾個(ge) 納米即可,甚至能對非晶體(ti) 形式的簇狀分子進行結構檢測。因此,對於(yu) 難結晶的蛋白質分子,XFEL是研究其結構的最佳工具。
矽樣被X射線加熱,並膨脹至低密度(via APS.org)
這次即將投入使用的歐洲XFEL,共有3台獨立的波動振蕩器,這些振蕩器能同步發射X射線激光,每秒鍾可為(wei) 樣本拍出3000多張高質量X射線圖片,而其他同類設備在同樣時間內(nei) 隻能拍攝100張左右。因此,XFEL激光儀(yi) 在從(cong) 原子級別測量樣本分子結構方麵更具優(you) 勢,將用來對單個(ge) 分子進行衍射檢測。歐洲自由電子激光科學中心生物化學家亞(ya) 文·佩爾森認為(wei) ,歐洲XFEL激光儀(yi) 將帶領結構科學家們(men) 探索全新的未知領域。
總編輯圈點
生命的無窮奧秘,就在於(yu) 那些神奇的時間節點,也許是幾天,也許是幾秒。世界最強的X射線自由電子激光儀(yi) ,將一秒鍾切割成3000多個(ge) 瞬間並將之定格,從(cong) 某種意義(yi) 上,放慢了生命的腳步,讓科學家從(cong) 容地翻看生命這本大書(shu) 。
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