目标 学习单粒子电子低温显微镜(cryoEM)的数学 为什么? 我们可以看到带有电子的活泼原子。电子显微镜使用数十万伏特的电压将单个电子加速到光速的四分之三。在如此高的速度下,电子具有皮秒级的波长,可以分辨生物分子中原子之间的距离。电子冷冻显微镜(cryoEM)荣获2017年诺贝尔化学奖,制药公司已经对该技术进行了投资,用于基于结构的药物设计等应用。 生化样品制备纯化的生物分子后,在电子显微镜上收集二维图像。单个生物分子的图像非常嘈杂,计算机算法平均使用数万至数百万个2D图像,以重建表示库仑密度(电子感觉)的3D离散标量图。 历史上cryoEM计算工作流程是从数字信号和图像处理理论中汲取的。随着cryoEM的最近普及,许多研究人员进入该领域,他们没有强大的物理/工程背景,并且将算法视为黑匣子。不幸的是,这可能会限制他们的直觉,即哪些数据处理策略可能有效,或者在通过计算生成令人困惑的结果时如