物理化學的工具與方法
X射線晶體學（X-ray crystallography）
/ EX-ray kris-tuh-LOG-ruh-fee /
想象你要弄清一個不許直接看的物體是什麼形狀，辦法是用光照它，只研究它投在牆上的影子圖案。X射線晶體學就是這場偵探遊戲，只不過是在原子的尺度上玩。我們造不出能把X射線聚焦成分子圖像的透鏡，於是只能讀取散射圖案，再從中把結構推算出來。
更準確地說，X射線晶體學透過向晶體照射X射線、並測量光束如何衍射（散開成一組斑點圖案），來確定晶體中原子的排布。因為晶體是同一個單元的大規模有序重複，它一層層的原子會在特定方向上讓散射的X射線相互加強。從這些斑點的位置和亮度，再加上大量數學運算，人們就能重建每個原子所在的位置。
為什麼重要：它是在三維中看見分子結構的金標準，揭示了DNA的雙螺旋、無數蛋白質的形狀，以及材料中的堆積方式。一個提醒：樣品必須長成一顆好晶體，而這往往是最難的部分；那些拒絕結晶、或會改變形狀的分子，用這種方法很難甚至無法研究。
為了搞清一種新藥如何抓住它的靶標，一個團隊培養出一顆結合了該藥物的靶蛋白晶體，再在同步輻射裝置上用X射線轟擊它。解碼後的衍射斑點逐個原子地顯示出藥物嵌在蛋白質的一個口袋裡——這是設計更好版本的一張地圖。
一組斑點圖案，經正確解碼，便成為一張逐個原子的分子地圖。
一個著名的難題是「相位問題」：探測器記錄下每個衍射斑點有多亮，卻丟失了直接重建結構所需的時間資訊（相位）。晶體學的許多巧思，都在於恢復這些丟失相位的技術。
又稱
另見