上海光源等X射線角波動相干光譜方法學研究取得新突破

　　中科院上海應用物理研究所上海光源的陳剛研究員通過與美國勞倫斯伯克利國家實驗室以及太平洋西北國家實驗室的課題組合作，從理論上將X射線角波動相干光譜方法進一步推廣到多粒子混合體系的結構分析中，利用這一方法有望實現實時原位地追蹤蛋白分子形變以及納米材料的生長和自組裝過程。這一成果已在線發表于物理雜志Physical Review Letters [ PRL 110, 195501 (2013)].

　　一直以來，原子層面的結構通常是利用X射線晶體學方法得到的，在實驗中通過將生物大分子等材料在空間進行有序地排列從而增強X光散射信號，然而對無定型和非晶材料以及病毒和膜蛋白等難以結晶材料的結構分析卻是長期以來困擾科學界的難題。 隨著同步輻射光源的發展以及X射線自由電子激光的出現，一種基于單分子衍射的成像技術為解決這一科學難題帶來了希望 ，因此受到了廣泛的關注，但是這一方法在實驗和理論上仍然存在著諸多挑戰，比如納米量級的樣品與微米量級的光束對準、由于缺失空間角度信息導致數據處理異常復雜等問題。

　　同樣借助現代X射線光源的短脈沖、高強度的特性，由以色利科學家Zvi Kam提出的X射線角波動相干光譜方法近來得到了國際多個科研組的關注。這一譜學方法是通過對多個相同無序的顆粒進行多次采樣，進而得到粒子的角波動自相干方程并由此推導粒子的空間結構的實驗方法,實驗和理論證實這一方法的應用可以化解單分子成像中的多個技術難題。此次上海光源從理論上將X射線角波動相干光譜方法進一步推廣到了多粒子混合體系的結構分析中,成為X射線角波動相干光譜方法學研究領域一項新的突破。

上海光源等X射線角波動相干光譜方法學研究取得新突破