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2020-06-02 财经 101阅读

用光找到SARS克星:同步辐射光源是继激光之后的又一代新光源。同步辐射装置实际上是一台电子环形加速器,当电子作回旋运动时会沿切线方向放射出光,称为同步辐射光。这种光的强度极高,频谱覆盖范围宽,可按需选取,还有脉冲结构等前几代光源所没有的性能。
以生命科学为例,当前SARS等很多变异病毒正在威胁人类健康,而利用同步辐射光就可以大大加速找到攻克这些
病毒的方法:
当人们研究物体的结构时,要求所用光的波长应当与被研究物体的尺寸相近或更短,这样才能“看清”这些物体的庐山真面目。SARS病毒的尺寸很小,只有几个纳米。而同步辐射光的频谱中就含有纳米级或更短波长的光,用它来照射病毒的蛋白质晶体,依靠光束在其中发生的衍射等现
象,就能够探测出其蛋白质分子三维结构,破解其结构与功能的关系。而通过对病毒外壳蛋白结构的详细了解,由此设计出能与该病毒结构相结合的药物小分子,以阻断病毒对细胞的感染,或抑制其致病的功能。这就是当前基于分子结构层次的药物设计新概念。 由于病毒及其蛋白质晶体体积都极小,要求所用的X射线光具有高亮度,即每秒射到晶体单位面积上的光子数要多,才能看清楚。如果用普通的X光机产生的X光来测量一套蛋白质晶体衍射数据,因亮度不够高,需要好多天,但应用中科院高能物理所的北京正负电子对撞机产生的同步辐射光,只需几十个小时;用二代同步辐射光源,仅需要几分钟;用第三代光源甚至只需要几秒钟!这就大大提高了效率。
目前,人类基因组测序已完成,但要从根本上掌握生命现象基本规律,必须了解基因产物——蛋白质分子的三维结构,测定结构的最有效的手段就是同步辐射光。另外,同步光源还具有短脉冲(小于100皮秒)时间结构,为实时观测生物分子结构动态变化过程提供了可能性。我相信,利用同步辐射光源装置,在不远的将来,人类就会研制出SARS病毒疫苗和治疗药物。这就是我们的“光之梦”。

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