首先我們回顧一段歷史,,這里面也體現出信息技術和其他學科的結合,。在上世紀60年代美蘇冷戰(zhàn)期間,,兩國都開始了太空探索,,而美國NASA水手號計劃擔負起了行星系探索的任務,。1964年,,水手4號成功飛越了火星,,并傳回了第一張人類近距離拍攝火星的照片。
水手6號問世,,相比之前的水手4號,,水手6號整體質量從兩百六十千克上升到了四百千克,這也就是說火箭的運載能力變強了,,能把更重的東西推向外太空,;
第二,水手6號上通信設備的發(fā)射功率提高了一倍,,這也使得它的回傳數據率從每秒33比特升到了270比特,,回傳數據的能力提高了八倍,八倍的提升血液溶漿機意味著什么,?意味著,,世界第一次能清晰地看到火星表面的細節(jié)。
發(fā)射功率的提高意味著科學家們需要不斷突破物理的限制,。發(fā)射功率若想提高一倍,,在1960年需要花費約為300萬美元,這代價還是很高的,。不僅如此,,因為它的載荷有限,人們也不可能無限制提高它的發(fā)射功率,。但是水手6號的回傳能力仍提高了八倍,,這歸功于很多新的通信和編碼技術�,?茖W家們事后估算了一下物理學和數學對水手6號性能提高的貢獻比,,差不多是50%對50%——物理學家能把更重的東西推向火星,能夠把更大的通信設備,、電池等裝備到6號上,;而數學家通過基于信息論的新型通信手段,大幅提高回傳數據的可靠性,。
如果把水手6號的例子映射到結構生物學的冷凍電鏡上,,生物學和電子工程的合作可以概括為:在提升硬件的同時,我們也可以在算法上改進,,幫助冷凍電鏡得到更高精度的照片,,恢復出一些更高精度的結構,。所以說,物理上我們已經有了很好的冷凍電鏡,,是不是我們可以在數學方法上找到一些突破,?這也是我跟李老師合作的主要目的:提供更好的算法,進而提升冷凍電鏡重構的性能,。



