血液溶漿機提高回傳數據的可靠性
日期：2017/12/11 9:13:37
首先我們回顧一段歷史，這里面也體現出信息技術和其他學科的結合。在上世紀60年代美蘇冷戰期間，兩國都開始了太空探索，而美國NASA水手號計劃擔負起了行星系探索的任務。1964年，水手4號成功飛越了火星，并傳回了第一張人類近距離拍攝火星的照片。
水手6號問世，相比之前的水手4號，水手6號整體質量從兩百六十千克上升到了四百千克，這也就是說火箭的運載能力變強了，能把更重的東西推向外太空；
第二，水手6號上通信設備的發射功率提高了一倍，這也使得它的回傳數據率從每秒33比特升到了270比特，回傳數據的能力提高了八倍，八倍的提升血液溶漿機意味著什么？意味著，世界第一次能清晰地看到火星表面的細節。
發射功率的提高意味著科學家們需要不斷突破物理的限制。發射功率若想提高一倍，在1960年需要花費約為300萬美元，這代價還是很高的。不僅如此，因為它的載荷有限，人們也不可能無限制提高它的發射功率。但是水手6號的回傳能力仍提高了八倍，這歸功于很多新的通信和編碼技術。科學家們事后估算了一下物理學和數學對水手6號性能提高的貢獻比，差不多是50%對50%——物理學家能把更重的東西推向火星，能夠把更大的通信設備、電池等裝備到6號上；而數學家通過基于信息論的新型通信手段，大幅提高回傳數據的可靠性。
如果把水手6號的例子映射到結構生物學的冷凍電鏡上，生物學和電子工程的合作可以概括為：在提升硬件的同時，我們也可以在算法上改進，幫助冷凍電鏡得到更高精度的照片，恢復出一些更高精度的結構。所以說，物理上我們已經有了很好的冷凍電鏡，是不是我們可以在數學方法上找到一些突破？這也是我跟李老師合作的主要目的：提供更好的算法，進而提升冷凍電鏡重構的性能。
