国际视点:科学拒绝“例行公事”---失控原子对核磁共振成像影响背离以往经验
2008-12-22 来源:科技日报
研究人员起先不以为意,仍严格按照理论描述的方法进行,但随着实验步骤的加深,即使是磁共振中最简单的绝热程序都无法进行,甚至产生了实验与理论之间的巨大差异。研究员随即整合了几十年来的相关资料,发现在核磁共振研究中的确存在很多相同的矛盾之处,即便其中很多实验看似运行正常且最后导出了良好结果,原子仍会处于一种脱控的状态。资料还显示,既往的科学文献只是描述出了这一现象,从未有一例关于其缘由的探寻。
遵循与逆转
当时,研究人员尚不能解释构成这一差异的真正原因,学界更多的人倾向于认为传统理论的描述是极其出色的。这使他们意识到只有完全理解其中的奥妙,才能使之承认传统理论方法的漏洞,而这并不是孰强孰弱的问题,其仅关乎于实验步骤中绝热程序的优化方式。
谜底在随后的研究中浮出水面:原子的这种行为或许并不应称之为失控,而是朝着一个可预见的方式———即量子力学中称之为“超绝热”的方式发展。这是20世纪80年代末才被提出的新概念,这种理论尚未被普遍接受。但其过程仍可属绝热范畴,原子也处于绝热方式里,这就是为何许多看似矛盾的实验却运行正常。
在最近一期《化学物理》杂志在线版上,研究人员解释了在核磁共振实验中不能完全控制原子核行为的原因。在此之上产生的运算法则,可以合并入软件中,进而控制核磁共振成像的测量,显著提高图片的分辨率。而其成果不仅限于得到复杂的生物分子的更精确图像,或许在不久之后,它亦能帮助获取磁场之外物体的信号。
科学原理的本身不可逆转,但科研手段却无需绝对遵循。一套科学实验在进行数十年后,往往有着墨守成规的理论或程序,在某些时候这代表着经验与效率,但在一些特殊时刻,避免“例行公事”,才不会错过通往真知的拐点。
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(责任编辑:蔚蓝)
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