自从马克斯·冯·劳厄(Max von Laue)于1912年,威廉·布拉格(William Bragg)和劳伦斯·布拉格(Lawrence Bragg)(父子团队)于1913年,分别进行晶体的X射线衍射实验,现代晶体学发轫,继而随着冯·劳厄于1914年、布拉格父子于1915年相继获得诺贝尔物理学奖的认可,晶体学这门学科几乎对自然科学的每一个分支都产生了影响。
1912年复活节在阿尔卑斯山滑雪时,德国物理学家冯·劳厄告诉他的同事们一个创意:他设想X射线穿过一个晶体时,将在晶格上反映出原子中心,并且彼此干涉从而形成一个衍射图案。他的滑雪同伴们对此感到怀疑,认为原子在晶体中的热震动会毁掉任何图案。然而到6月份,冯·劳厄的想法就被证明是正确的。1914年,他由于“发现X射线的晶体衍射”被授予诺贝尔物理学奖,这一技术不仅阐明了X射线的行为,还让化学家能够推断出一个晶体中的原子排列。
从那以后,X射线晶体学蓬勃发展,提供了一种理解复杂分子和物质结构的途径,从而影响了科学的几乎每一个分支。在本期特刊中,《自然》杂志通过检视冯·劳厄方法及其后续方法的影响来庆祝国际晶体学年,总结过去一个世纪以来晶体学这一领域的亮点和演变。展望未来,一篇新闻特写描述了各国是如何投资研制昂贵的X射线自由电子激光器来破解晶体学中一些最难的问题。
以历史的视角能够指明未来发展的道路。在一篇评论中,科学作家乔治娜·费里(Georgina Ferry)回顾了过去一个世纪以来,女性在晶体学中如何发挥了主导作用。“这一领域具有吸引、留住和鼓励女性的特征,”她写道,“可为将来女性在科学事业上的进步提供更普遍的经验。”
资料来源 Nature
责任编辑 彦 隐