蛋白质的结构与功能信息对于探索生命奥秘，研发新药具有重大的科学意义，而结构决定功能。X-射线衍射技术作为最主要的技术解析了蛋白质数据库中88％的结构，而获得高质量单晶一直是该技术的瓶颈问题。因此，探索各种能够提高蛋白质晶体质量的技术十分必要。　　本论文旨在探索强磁场下能够提高蛋白质晶体质量的新方法和新装置，以期能为蛋白质结构解析的瓶颈问题提供新的解决方案，主要研究内容如下：　　1．大梯度强磁场模拟不同重力水平对蛋白质晶体质量的影响。　　本论文利用大梯度强磁场模拟0g、1g、2g不同重力条件，以磁体外常重力条件为对照，通过分析6种目标蛋白质在4种结晶条件下生长晶体的形貌和衍射质量，首次系统地研究大梯度强磁场模拟不同重力水平对蛋白质晶体质量的影响。本文选取晶体的最高衍射分辨率、镶嵌度和 R因子作为晶体质量比较的指标。研究表明，与磁体外常重力对照相比，模拟0g、1g和2g条件能改善蛋白质晶体的形貌与质量，其中，模拟0 g条件改善最明显，1 g次之，2 g再次之。说明模拟0g条件具有提高蛋白质晶体质量的能力，可用于生长高质量蛋白质晶体，为蛋白质结构解析的瓶颈问题提供新思路。　　2．基于毛细管阵列高通量蛋白质结晶条件筛选装置及方法。　　为了解决普通商业结晶板无法在磁场等特殊环境中应用的难题，本论文自主研制了圆柱形高通量蛋白结晶条件筛选装置。利用毛细管所占空间尺寸小的特征，形成可放置于狭小空间内的毛细管阵列，从而实现结晶条件的高通量筛选与结晶。该装置不仅适用于常规结晶环境，更适用于磁场、电场、太空等特殊物理环境的高通量结晶条件筛选及结晶实验。首次提出基于毛细管的预干燥液固结晶法，创新点体现在先将蛋白质样品在毛细管中预干燥后再与筛选试剂混合结晶。该方法异于所有已有结晶技术，提供了新的结晶环境，有望筛选获得新的结晶条件。　　3．基于毛细管阵列高通量筛选与结晶装置在强磁场下的应用。　　本论文利用自主研发的基于毛细管阵列高通量筛选与结晶装置，利用溶菌酶、蛋白酶K、葡萄糖异构酶为目标蛋白质，首次成功实现了强磁场环境下高通量蛋白质结晶条件筛选及结晶实验，并成功实现了晶体的原位衍射。　　综上，本论文主要研究成果如下：　　1．首次系统研究了大梯度强磁场模拟不同重力水平对蛋白质晶体质量的影响。研究表明，模拟不同重力水平条件下蛋白质晶体质量均有提高。其中，模拟0g条件提高最明显，1g次之，2g再次之。说明模拟0g条件具有提高蛋白质晶体质量的能力，可为蛋白质结构解析的瓶颈问题提供新思路；　　2．研制出基于毛细管阵列的圆柱形高通量蛋白质结晶条件筛选装置。该装置不仅适用于常规结晶环境，更适用于强磁场、电场、太空等特殊物理环境的高通量结晶条件筛选与结晶；　　3．首次提出基于毛细管的预干燥液固结晶法。该过程异于所有已有结晶技术，提供了新的结晶环境，有望筛选获得新的结晶条件；　　4．首次成功实现了强磁环境下高通量蛋白质结晶条件筛选与结晶，并成功实现了晶体的原位衍射。