首先我們回顧一段歷史，這里面也體現(xiàn)出信息技術(shù)和其他學(xué)科的結(jié)合。在上世紀(jì)60年代美蘇冷戰(zhàn)期間，兩國都開始了太空探索，而美國NASA水手號計(jì)劃擔(dān)負(fù)起了行星系探索的任務(wù)。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(zhì)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(yùn)載能力變強(qiáng)了，能把更重的東西推向外太空；
第二，水手6號上通信設(shè)備的發(fā)射功率提高了一倍，這也使得它的回傳數(shù)據(jù)率從每秒33比特升到了270比特，回傳數(shù)據(jù)的能力提高了八倍，八倍的提升血液溶漿機(jī)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(xì)節(jié)。
發(fā)射功率的提高意味著科學(xué)家們需要不斷突破物理的限制。發(fā)射功率若想提高一倍，在1960年需要花費(fèi)約為300萬美元，這代價(jià)還是很高的。不僅如此，因?yàn)樗妮d荷有限，人們也不可能無限制提高它的發(fā)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(shù)。科學(xué)家們事后估算了一下物理學(xué)和數(shù)學(xué)對水手6號性能提高的貢獻(xiàn)比，差不多是50%對50%——物理學(xué)家能把更重的東西推向火星，能夠把更大的通信設(shè)備、電池等裝備到6號上；而數(shù)學(xué)家通過基于信息論的新型通信手段，大幅提高回傳數(shù)據(jù)的可靠性。
如果把水手6號的例子映射到結(jié)構(gòu)生物學(xué)的冷凍電鏡上，生物學(xué)和電子工程的合作可以概括為：在提升硬件的同時(shí)，我們也可以在算法上改進(jìn)，幫助冷凍電鏡得到更高精度的照片，恢復(fù)出一些更高精度的結(jié)構(gòu)。所以說，物理上我們已經(jīng)有了很好的冷凍電鏡，是不是我們可以在數(shù)學(xué)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(jìn)而提升冷凍電鏡重構(gòu)的性能。
