接下來，就需要對顯微鏡觀察后產生的圖像進行處理和儲存。這里就要用到數據采集和儲存系統，這是一個高性能計算機，能對圖像數據進行處理。施一公是如何利用這些圖像構建剪接體的三維結構的？

　　舉例來說，一個蘋果，它本身是三維的，我們拿二維照相機多方位、多角度地拍很多張照片，就能重構出蘋果的三維模型。施一公介紹，其實冷凍電鏡就相當于一個照相機，當選好的冷凍樣品被送到冷凍電鏡時，會生成很多圖像，這些圖像組合起來便可以構建一個三維結構。當數據收集系統收集到大量剪接體的圖像后，就可以重構一個剪接體的三維結構。

　　數據采集和儲存系統

　　數據采集和儲存系統

　　在這次科研中變得火爆的冷凍電鏡，從上世紀80年代在國外已有研究，2009年，北京大學醫學院生物物理系系主任尹長城第一次引入國內，各項技術也在不斷更新。“雖然我是第一個引進的，但那時候的分辨率肯定比不上施一公團隊的，現在國內最先進的冷凍電鏡是Titan Krios，目前清華已有三臺，施一公還打算再買一臺，中科院有一臺，上海國家蛋白質科研中心有一臺，此外，浙江大學已經訂購了，復旦大學、上海科技大學、北大本部也有訂購計劃。”

　　冷凍電鏡儀器高端，價格也不菲。一臺最好的可以做冷凍電鏡的透射電子顯微鏡需要450萬美元，這還僅僅是一臺顯微鏡的價格，整套儀器需要電子探測器，球差矯正器，能量過濾器、相位板等設備，據介紹，全套加起來保守估計需要600萬美元。清華大學甚至用了一整棟樓來安裝、維護這些龐大的儀器。

　　“雖然技術是引進的，但科研是自己的。施一公可以敏銳地意識到這種方法，懂得它的重要性并加以利用，他也是有他自己的科研思路的。”尹長城說。

　　科研儀器助戰科研顯成效

　　能取得轟動世界的科研成果，離不開科研儀器的幫助。這次施一公團隊得到的剪接體結構接近原子量級，也就是3.6埃（埃是長度單位，1埃=十億分之一米）。但如果沒有冷凍技術使樣品形狀固定，使樣品便于觀察；如果沒有電子顯微鏡能觀察到原子級的結構；如果沒有數據采集和儲存系統幫助我們收集和分析數據，光靠人類的力量這幾乎是不可能完成的任務。單就觀察樣品這一項來說，人的眼睛最小能看到0.1mm的東西，不可能會看到原子，甚至一般的光學顯微鏡的清晰觀察也只能到毫米級。

　　▲科研人員使用冷凍電鏡觀察并得到圖像數據。

　　▲科研人員使用冷凍電鏡觀察并得到圖像數據。

　　據尹長城介紹，當年轟動世界的DNA雙螺旋結構的發現就是因為研究出了利用X光射線去研究DNA的衍射的方法。姜韜表示，現在科學研究中，科研儀器扮演者越來越重要的角色，這些儀器依托于科學家研發的技術，是科學家眼睛、手和腦的延伸。由于生理結構，人類的一些功能會有局限性，實驗必須借助儀器來完成。“就像宇航員登陸月球，即使人類掌握的技術已經達到這個水平，但如果沒有宇宙飛船這個工具，也是不可能實現的。”

　　工欲善其事，必先利其器。科學實驗的成功離不開科學儀器和設備的支撐，很多重大科研成果都是由于科學儀器和方法的突破。一個新的方法，新的儀器，新的技術都可能打開一片新的領域，幫助科學家完成更多“不可能”。而在科學界，對研究出這些方法的科學家會受到嘉獎。此次施一公利用冷凍電鏡獲得了諾獎級成果，當初研究出分析蛋白質結構的電鏡技術的Aron.klug也因其在方法上的改進獲得了1982年的諾貝爾化學獎。