X射線單晶體衍射儀的發展方向

數據的積累

從前述的應用已經看出，晶體結構的測定及結構與性能關系的研究，是今后走上人類按需設計新材料的基礎。今日雖已測了許多晶體的結構，但還有許多未能測定，而且還不斷有新化合物，新晶體出現，因此不斷的測定他們的結構，加以總結分析是十分必要的。當今已有多個晶體結構數據庫，如：⑴劍橋結構數據庫（CSD）。包括各種有機，有機金屬化合物及配合物的晶體學數據。⑵無機晶體結構數據庫（ICSD）。⑶金屬結晶學數據庫（CRXSTMET）。⑷蛋白質數據庫（PDB）。⑸晶體學數據（CD）。⑹粉末衍射卡片（PDF）。⑺有序無序結構數據庫（OD）等。

X射線單晶體衍射儀生物大分子

2001年2月12日，人類基因組框架圖發表。接下來的任務是要把各基因的結構和功能搞清楚，有大量的基因結構需要測定。世界上已經成立了結構基因組的國際合作組織，分配人類基因結構的測定任務。除了人類基因以外，還有水稻基因組，各種病毒等范圍更廣的生物大分子結構需測定。生物大分子的數量將會遠遠超過各種無機物，有機物分子的總量。生物大分子結構測定將是今后晶體結構測定的主要任務。

X射線單晶體衍射儀結構與性能關系

按照已知的結構和性能的關系設計制造需要的新材料是進行大量結構測定的目的。如何總結大量已測結構的規律并與其性能、功能相聯系是今后的任務之一。特別是生物結構與功能的關系。進一步如何利用這種關系設計制造人類需要的材料，藥物等，更是永不完結的任務。

X射線單晶體衍射儀結構的發展

目前雖已有各種方法用來解決相角的問題，但要置換許多同晶化合物還是頗費時和頗昂貴的，如果能如小分子那樣用直接法來解決相角問題，將會方便許多。中國科學家范海福院士是研究直接法的世界權威人物，正在進行這方面的研究。

X射線單晶體衍射儀實驗方法發展

目前的實驗室單晶體結構分析方法對于測定小分子的單晶體結構已經是相當完美了，但對于巨大的生物大分子就顯得軟弱無力，主要是光源強度不夠，光的平行性不良，波長又不好調。目前主要要依靠同步輻射作為X射線源。中國二個同步輻射光源之一的位于合肥的國家同步輻射實驗室（NSRL）今年上半年已勝利完成用于生物大分子結構測定的光束線與實驗站的建設，并已收集到尖吻蝮蛇蛇毒磷脂酸A2，神經毒等多種生物大分子的衍射數據，并解出了結構。另一個北京同步輻射裝置（BSRF) 的生物平臺使用的是聚焦光束。也已于2002年12月4日投入試運轉，在樣品冷凍條件下成功地收集了18套結構數據，情況良好。數據分析正在進行中。

X射線單晶體衍射儀同步輻射

是一種大科學裝置，設備大投資高，一般都需要政府投資，不是一般實驗室所能具備的，需要申請立項才能使用。因此，如果能發展出高強度的實驗室光源和極高靈敏度的探測器，使在一般實驗室中也能測定生物大分子結構，則絕對是有益的。

有許多生物反應的速度是相當快的,如血紅蛋白與一氧化碳的結合，速度在納秒級（10-9sec），要對這種反應進行動力學研究，既要有高強度脈沖光源，又要有快速切換的探測器以連續跟蹤反應。現在已有了強脈沖光源，但探測器的切換速度卻慢太多，需要作長時間的更大的努力。