行政院國家科學委員會今天發表由清華大學工程系統科學系教授陳福榮及比利時安特惠普大學,歷時3年,共同研究的「大爆炸斷層攝影學
三維原子解析之新途徑」研究報告。
這項研究計畫由國科會奈米國家型計畫支持,研究成果已於台灣時間6月14日獲國際頂尖期刊「自然(Nature)」雜誌刊登。
陳福榮表示,這項研究受到天文物理學中的哈伯方程式啟發,利用在電子顯微鏡影像平面上原子波不同角度的「相位」及「相位速率」的關係,決定原子在三維(立體)空間的位置。
他說,目前應用於材料的斷層攝影術,必須要拍攝逾100多個投影方向的影像,才能重構。應用於生物的冷凍電鏡斷層攝影術則需要由約3000電鏡影像中挑出約3萬7000顆蛋白質,利用約7000電腦叢,運算約200天重構出三維的結構。
陳福榮指出,具有原子分辨率的穿透顯微鏡可直接由實驗結果顯示出類似「阿凡達」電影中的三維原子結構圖,而非僅是二維的投影圖像。他預計可大幅縮短蛋白質結構解析運算時間1/3或1/10。