你可能從來沒有聽說過X光結晶學的名字,也不知道這是門什麽樣的學問,但是,就像你即使不明白重力是怎麽回事,可它卻還是會實實在在地影響著我們的生活一樣,X光結晶學也在科學生活中影響著一係列學科的進步。沒有它,生物學、冶金學、化學都不會在幾十年間取得這樣大的進展。

X光結晶學基本上可以算是顯微鏡學的一種,但是,世界上還沒有一台顯微鏡可以把組成物質的原子放大,而X光結晶學就填補了這項空白。科學家們讓X光透過細小的結晶粒,把資料記錄下來,然後根據折射光線的模式,進行大量的計算工作,最後還原出立方體結構,也就是原子的立體圖。20世紀最大的一項科研成果——脫氧核糖核酸(DNA)的立體結構能為人所知,便是X光結晶學的功勞。其他一些物質,如肌紅蛋白、血紅蛋白等的原子結構也是通過X光結晶學得到的。

X光結晶學還幫助科學家們洞悉了幾種物質的立體結構。比如,傷風及感冒病毒的立體結構,這將有利於科學家找到它們的致病原因並削弱其功能,從而可以有效地治療感冒。一些跟DNA有接觸的分子,它們是開啟或關閉遺傳因子的鑰匙,了解了它們的結構,有利於科學家尋找到醫治某些疾病的方法。在治療艾滋病方麵,X光結晶學也有其獨到的作用。X光結晶學對製藥業非常重要。專家認為,隻要人們能掌握與某種疾病有關的蛋白質的立體結構,進而研究它的特點和發病過程,就可以采取相應對策,研製出針對這些疾病的藥物來。因此,X光結晶學很受重視。

當然,用X光結晶學解析原子結構是件很困難、很繁瑣的工作。科學家取得了結晶粒折射光線的模式,還要進行大量的計算工作。以典型蛋白質為例,科學家先要取得3萬個折射光線參數,然後進行10萬個計算程序的運算,才能取得其結構模式。如果沒有超級計算機幫助的話,10萬個程序的計算就要花上10年時間。

科學家依靠X光結晶學已經取得了1000多種蛋白質的結構了,到2000年,這個數目可以達到2萬個,總有一天,人們可以找到生命本身的結構。