21世纪生命科学迅猛成长，对于生物年夜份子的布局研究活着界各地鼓起，冷冻电镜是个见义勇为的前锋，而自由电子激光衍射阐发则是义不容辞的主力军。X射线自由电子激光作为第四代光源的代表，具备超短脉冲、超高亮度等特色，可以或许合用在常温常压下生物年夜份子颗粒动态历程的研究，于靠近真正的情况下，探究生命的秘密。然而，因为单颗粒衍射数据存于信噪比低、衍射图数目少、低分辩率数据缺掉等问题，数据处置惩罚以及布局剖析仍存于严重的应战，海内于���该范畴的研究事情，尚处在起步阶段。

近日，中国科学院物理研究所/北京凝结态物理国度研究中央软物资物理试验室SM6组的丁玮研究团队与高能物理所耿直项目师互助，以玻士生焦志超为重要研发气力，提出了一种基在猜测布局的单颗粒衍射成像重构算法。该算法于传统重构算法的根蒂根基上，引入了卵白质份子的猜测布局，作为单颗粒衍射取向剖析以及相位恢复的初始三维强度以及相位，并哄骗迭代算法优化衍射图取向以及三维衍射强度的相位，直至收敛。测试成果注解，该算法可以或许年夜幅晋升取向剖析以及相位恢复算法的收敛速率，并显著提高信噪比低、数目少、低分辩率数据缺掉严峻等坚苦数据的布局剖析乐成率。该算法的理论阐发与代码实现彻底由海内科学家自力完成，具备焦点的常识产权，弥补了海内于该范畴的技能空缺。

这一结果近期以“A predicted model-aided reconstruction algorithm for X-ray free-electron laser single-particle imaging”为题，揭晓于IUCrJ期刊上。物理所为第一完成单元，丁玮项目师以及耿直项目师为本文的通信作者，玻士生焦志超为本文的第一作者，介入事情的另有纽约年夜学阿布扎比分校科学家何尧、物理所玻士生付兴科以及喷鼻港年夜学玻士生张鑫，此外物理所玻士生王宾堂、程渊淏以及李增茹介入了该事情的会商。该事情得到了国度天然科学基金以及中国科学院的撑持。

论文链接：https://journals.iucr.org/m/issues/2024/04/00/it5035/index.html#suppinfoanchor

图1 算法流程图