21世纪生命科学迅猛成长，对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，具有超短脉冲、超高亮度等特点，可以或许合用在常温常压下生物年夜份子颗粒动态进程的研究，在接近真实的情况下，探讨生命的奥秘。但是，因为单颗粒衍射数据存在信噪比低、衍射图数目少、低分辩率数据缺掉等问题，数据处置和布局解析仍存在严重的挑战，国内涵该范畴的研究工作，尚处在起步阶段。

近日，中国科学院物理研究所/北京凝集态物理国度研究中间软物资物理尝试室SM6组的丁玮研究团队与高能物理所正直工程师合作，以博士生焦志超为首要研发气力，提出了一种基在猜测布局的单颗粒衍射成像重构算法。该算法在传统重构算法的根本上，引入了卵白质份子的猜测布局，作为单颗粒衍射取向解析和相位恢复的初始三维强度和相位，并操纵迭代算法优化衍射图取向和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解析和相位恢复算法的收敛速度，并显著提高信噪比低、数目少、低分辩率数据缺掉严重等坚苦数据的布局解析成功率。该算法的理论阐发与代码实现完全由国内科学家自力完成，具有焦点的常识产权，弥补了国内涵该范畴的手艺空白。

这一功效近期以“A predicted model-aided reconstruction algorithm for X-ray free-electron laser single-particle imaging”为题，颁发在IUCrJ期刊上。物理所为第一完成单元，丁玮工程师和正直工程师为本文的通信作者，博士生焦志超为本文的第一作者，介入工作的还纽约年夜学阿布扎比分校科学家何尧、物理所博士生付兴科和中国香港年夜学博士生张鑫，另外物理所博士生王宾堂、程渊淏和李增茹介入了该工作的会商。该工作取得了国度天然科学基金和中国科学院的撑持。

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

图1 算法流程图

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