世界目前最強X射線激光儀將“上崗”

　　據(jù)《自然》雜志官網(wǎng)報道，歐洲12個國家共同出資14億美元建造的目前世界最強X射線自由電子激光儀(XFEL)，即將在9月開展首批實驗。該激光儀每秒能發(fā)射2.7萬束X射線脈沖，發(fā)射速度是現(xiàn)有最強激光儀的200多倍。

　　此前，全世界只有美國和日本擁有少數(shù)幾臺自由電子X射線激光儀，如保持現(xiàn)有最快激光發(fā)射速度的美國國家加速器實驗室的直線性連續(xù)加速器光源(LCLS)。研究樣本原子級結構的科學家們需要排隊等待，才能獲得使用它的機會。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年啟用的另兩臺X射線激光儀，將為科學家們提供更多選擇。

　　通過對樣本進行連拍獲得數(shù)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納米的分辨率為一種病毒制作3D影像，揭示其如何將遺傳物質重組成基因組，從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，利用傳統(tǒng)X射線光源往往需要將被檢測分子制成較大的晶體結構，而XFEL產(chǎn)生的X射線足夠強，晶體結構只需幾個納米即可，甚至能對非晶體形式的簇狀分子進行結構檢測。因此，對于難結晶的蛋白質分子，XFEL是研究其結構的最佳工具。

　　這次即將投入使用的歐洲XFEL，共有3臺獨立的波動振蕩器，這些振蕩器能同步發(fā)射X射線激光，每秒鐘可為樣本拍出3000多張高質量X射線圖片，而其他同類設備在同樣時間內只能拍攝100張左右。因此，XFEL激光儀在從原子級別測量樣本分子結構方面更具優(yōu)勢，將用來對單個分子進行衍射檢測。歐洲自由電子激光科學中心生物化學家亞文·佩爾森認為，歐洲XFEL激光儀將帶領結構科學家們探索全新的未知領域。

　　點評

　　生命的無窮奧秘，就在于那些神奇的時間節(jié)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，將一秒鐘切割成3000多個瞬間并將之定格，從某種意義上，放慢了生命的腳步，讓科學家從容地翻看生命這本大書。