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时间:2020-04-18 浏览:35

首先大家回顾一段历史,这里面也体现出信息技术和其他学科的结合。在上世纪60年代美苏冷战期间,两国都开始了太空探索,而美国NASA水手号计划担负起了行星系探索的任务。1964年,水手4号成功飞越了火星,并传回了第一张人类近距离拍摄火星的照片。五年之后,水手6号问世,相比之前的水手4号,水手6号整体质量从两百六十千克上升到了四百千克,这也就是说火箭的运载能力变强了,能把更重的东西推向外太空;第二,水手6号上通信设备的发射功率提高了一倍,这也使得它的回传数据率从每秒33比特升到了270比特,回传数据的能力提高了八倍,八倍的提升意味着什么?意味着,世界第一次能清晰地看到火星表面的细节。发射功率的提高意味着科学家们需要不断突破物理的限制。发射功率若想提高一倍,在1960年需要花费约为300万美金,这代价还是很高的。不仅如此,因为它的载荷有限,人们也不可拍打式金沙银河网址6266网址能无限制提高它的发射功率。但是水手6号的回传能力仍提高了八倍,这归功于很多新的通信和编码技术。科学家们事后估算了一下物理学和数学对水手6号性能提高的贡献比,差不多是50%对50%——物理学家能把更重的东西推向火星,能够把更大的通信设备、电池等装备到6号上;而数学家通过基于信息论的新型通信手段,大幅提高回传数据的可靠性。如果把水手6号的例子映射到结构生物学的冷冻电镜上,生物学和电子工程的合作可以概括为:在提升硬件的同时,大家也可以在算法上改进,帮助冷冻电镜得到更高精度的照片,恢复出一些更高精度的结构。所以说,物理上大家已经有了很好的冷冻电镜,是不是大家可以在数学方法上找到一些突破?这也是我跟李老师合作的主要目的:提供更好的算法,进而提升冷冻电镜重构的性能。

 

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