科学家首次拍摄出病毒感染健康细胞过程的 3D 影片

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制作这部影片的决定性技术突破，要归功于威斯康星大学密尔沃基分校（UWM）的物理学家。通过结合机器学习、微分几何、图论以及衍射物理中的概念，他们研制的新一代算法可以处理众多混乱的数据并从中重建出一组有序的图像。

研究人员不仅需要最新技术，还需要世界顶尖的设备。X 射线自由电子激光装置（XFEL）是世界上亮度最强、捕捉速度最快的摄像仪器。利用斯坦福直线加速器中心（SLAC）的一台 XFEL，一组国际研究团队收集了数百万张单个病毒处于不同未知形态位置的 “照片” 。

使用这种设备而不是普通摄像仪器的原因是：大部分病毒体积太小，正常光照下无法被拍摄。而 XEFL 中产生的强烈的 X 射线（利用衍射）可以产生纳米级分辨率的粒子“图像”。当 X 射线击中粒子时，射线散射后产生的图案可以作为数据进行进一步处理。

来自威斯康星大学密尔沃基分校（UWM）的著名教授 Abbas Ourmazd 表示：“在过去的研究中，科学家们需要通过观察分子生化进程的初始状态和最终状态的图像来猜测过程中的变化。过去，我们并不能确切知道从开始到结束中间到底发生了什么。但这项新研究让我们能够观察各种生物体工作的过程。”

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