衍射圖，討論一

關(guān)于很多同學(xué)眼中的“鬼峰"，我們看過(guò)了“答案"起源于基本的數(shù)據(jù)處理（數(shù)據(jù)還原和數(shù)據(jù)校正）對(duì)|Fo|的影響。很多時(shí)候在遇到偏大的Q峰的時(shí)候，不管是一些審稿人還是學(xué)生，都會(huì)馬上去想到“吸收校正"（不知道這個(gè)想法起源于何處），然后很多同學(xué)會(huì)莫名地把90%的原因歸結(jié)于此。甚至在沒(méi)有看過(guò)數(shù)據(jù)的情況下，立刻的回答就是去做吸收校正。然而對(duì)于常見(jiàn)的莫名其妙的鬼峰的原因，比如晶體和測(cè)試的問(wèn)題，卻常常被忽略。這里面的原因有很多，我相信大多數(shù)同學(xué)拿到手的數(shù)據(jù)都只是hkl，而不是衍射圖。很多時(shí)候如果不是刻意去問(wèn)，衍射圖永遠(yuǎn)被遺忘在角落里，不知所蹤。很多同學(xué)會(huì)認(rèn)為衍射圖是可有可無(wú)的東西，堅(jiān)定地認(rèn)為數(shù)據(jù)已經(jīng)很好，無(wú)需質(zhì)疑。

顯而易見(jiàn)，常見(jiàn)的影響|Fo|的原因是孿晶，特別是衍射圖上可以明顯觀察到的非缺面孿晶。之前的講座里，我們講過(guò)非缺面孿晶實(shí)際上的困擾在于，由于孿晶的衍射點(diǎn)的疊加，|Fo|測(cè)試的不對(duì)，并不是什么晶胞定不出來(lái)，指標(biāo)化率低。后者都只是表觀上的問(wèn)題，而不是本質(zhì)問(wèn)題。既然如此，我們可以得知Q峰一定會(huì)受到孿晶的影響。想象一下如果沒(méi)有去孿晶化，你收到的是兩個(gè)不同取向的晶體疊加在一起的數(shù)據(jù)，我們?nèi)绾文塬@得單一取向的結(jié)構(gòu)？除非神奇地避開(kāi)了所有的overlapping的衍射點(diǎn)...

舉例說(shuō)明

我們看下面這個(gè)例子：

開(kāi)始拿到這個(gè)數(shù)據(jù)文件的時(shí)候，我們會(huì)看到這個(gè)數(shù)據(jù)算是“質(zhì)量上佳"，分辨率很高，信噪比很好，Rint很低… 除了不知道為什么經(jīng)常被忽視的Redundancy（Or Multiplicity）偏低（這里要敲黑板強(qiáng)調(diào)，Redundancy是個(gè)很重要的參數(shù)）。

▲圖1 overall data statistics

但是結(jié)構(gòu)精修卻是非常糾結(jié)。在基本結(jié)構(gòu)框架對(duì)的情況下，在I原子1.2A附近周?chē)嬖谝粋€(gè)11.24的Q峰，Q2也高達(dá)8.2。我相信很多同學(xué)都會(huì)認(rèn)為這是截?cái)嘈?yīng)的鬼峰或者吸收校正不足造成—口口相傳的金標(biāo)準(zhǔn)1.2 ?以?xún)?nèi)。然而各原子的溫度因子并無(wú)太大異常，較低的負(fù)峰也只有-2.1，歸結(jié)于吸收校正貌似說(shuō)不過(guò)去。截?cái)嘈?yīng)也不是萬(wàn)金油… 。我相信會(huì)有很多同學(xué)會(huì)去做squeeze，以求掩蓋掉無(wú)法解釋的問(wèn)題。然而就算撇開(kāi)該不該用，對(duì)于這兩個(gè)Q峰，Squeeze會(huì)有用就見(jiàn)鬼了..（參見(jiàn)晶體日記四）

▲圖2 Abnormal Q Peaks

不過(guò)不管是什么原因，這么大的Q峰，總歸要謹(jǐn)慎地對(duì)待。一般Rint相對(duì)很低，R1值卻很高的情況下，很多時(shí)候我們會(huì)懷疑這是一個(gè)孿晶（缺面孿晶）。在沒(méi)有衍射圖的情況下，我們可以使用platon去檢測(cè)一下大概的孿晶法則的情況。然而Platon給出的情況卻是一個(gè)看起來(lái)不怎么靠譜的孿晶法則：

當(dāng)然有時(shí)候，甚至很多時(shí)候是：

這個(gè)孿晶法則不管怎么使用，對(duì)結(jié)構(gòu)精修并沒(méi)有起到任何作用，Q峰依然在那里。此時(shí)如果真的認(rèn)為這不是孿晶的問(wèn)題，而是無(wú)序，那么就掉入了陷阱里了。不管怎么樣，是不是非缺面孿晶都不應(yīng)該是軟件基于HKL文件分析告訴我們（不管哪個(gè)程序有效果的都只是很少一部分），而是實(shí)際的觀察到。好在，衍射圖沒(méi)有被當(dāng)作"用完即扔的垃圾"丟棄掉，那么回到衍射圖和倒易空間，所有的問(wèn)題就一目了然了。

▲圖3 衍射圖和倒易空間

在a軸方向，這個(gè)衍射點(diǎn)真的一言難盡。我們無(wú)法得知，在得到hkl文件的時(shí)候，為什么沒(méi)有人提到指標(biāo)化的問(wèn)題以及衍射點(diǎn)排列的問(wèn)題。也許是結(jié)果看起來(lái)很漂亮的hkl文件，讓這些問(wèn)題都被忽略到了一邊。知道了問(wèn)題，解決問(wèn)題就變得簡(jiǎn)單直接。雖然對(duì)于這個(gè)孿晶的處理一點(diǎn)都不簡(jiǎn)單，因?yàn)閷\晶的衍射點(diǎn)太過(guò)于“密接‘’，探測(cè)器的距離也沒(méi)有設(shè)置到合適的距離，整個(gè)的處理過(guò)程花費(fèi)了很久的時(shí)間。但是結(jié)果處理出的結(jié)果驗(yàn)證了之前的猜測(cè)，這些詭異的Q峰不見(jiàn)了。所有浪費(fèi)的時(shí)間都只是因?yàn)楹雎粤藭r(shí)間應(yīng)該記錄的“孿晶"問(wèn)題（當(dāng)然衍射點(diǎn)排列的異常不一定是孿晶問(wèn)題，兩者之間不能劃上等號(hào)）。

▲圖4 Final Refinement

總結(jié)

所以，對(duì)于顯而易見(jiàn)的問(wèn)題，我們不應(yīng)該選擇性地忽視。不要隨意地丟棄衍射圖，也不要忽略在|Fo|會(huì)明顯不對(duì)的情況下，去分析結(jié)構(gòu)精修。數(shù)據(jù)本身都不對(duì)的情況，去費(fèi)力的腦洞大開(kāi)，解釋本身錯(cuò)誤的電子云圖，是在…浪費(fèi)時(shí)間。（未完待續(xù)）