教育部科技發(fā)展中心網(wǎng)報(bào)道: 美國Livermore國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的科學(xué)家們?cè)?1月12日的《Nature Physics》上發(fā)表文章，聲明他們第一次使用超短超強(qiáng)的X射線脈沖對(duì)蛋白質(zhì)等目標(biāo)進(jìn)行原子尺度的無損成像，并取得了25飛秒的快速成像記錄。

應(yīng)用這種方法和正在建造的更強(qiáng)的X射箭激光器，人們將能夠?qū)��?fù)雜的生物分子進(jìn)行原子分辨的成像�？茖W(xué)家們將對(duì)材料科學(xué)、等離子體物理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有更深刻的理解。

Livermore的科學(xué)家使用位于德國漢堡的德國電子同步加速器（DESY）記錄了在X射線激光破壞被測(cè)物前所成的納米尺度的衍射圖形，然后根據(jù)衍射圖形使用他們自己發(fā)明的算法來重建出被測(cè)物的圖像。這種成像技術(shù)無需高分辨率的透鏡組，能夠應(yīng)用于原子尺度分辨的成像。這種成像技術(shù)的空間分辨率為50納米，比光學(xué)顯微鏡要高10倍。

之前的理論指出高分子、病毒或細(xì)胞在被超快超強(qiáng)的X射線脈沖破壞成等離子體之前，其衍射圖形是可能被記錄下來的。這意味著科學(xué)家們無需使其成型就能夠了解多種蛋白質(zhì)高分子的結(jié)構(gòu)。四種模型的計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果都支持了這種理論。但是在此之前，這一理論還從來沒有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過。

Livermore的科學(xué)家們首先提出了驗(yàn)證這一理論的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)在DESY的FLASH設(shè)備完成。FLASH由自發(fā)輻射的自放大原理產(chǎn)生了軟X射線自由電子激光（FEL）脈沖。這一脈沖比之前世界上最亮的X射線源要亮一千萬倍。在實(shí)驗(yàn)中，脈沖捕獲圖像僅使用了25飛秒。