动画如何帮助科学家检验假说

三维动画能够将科学假说带进生活当中。分子生物学家（和TED成员）珍妮特.伊瓦萨介绍了一款新的为科学家们设计的开源动画软件。

请看这幅图。

大家知道这是什么吗？

我是一个接受过训练的分子生物学家。

因此我已经看过了很多这类图片。

他们通常被称作模型图片,

展示我们对细胞或分子过程

是如何进行的理解。

这幅图描述的是这样一个过程,

它叫网格蛋白介质的内吞。

该过程是指一个分子可以

从细胞外转运入细胞内。

转入的方式是通过先被捕捉进小泡或囊中,

随后被细胞内在化。

但这幅图有一个问题,

这个问题主要是这幅图所没有表现的东西。

从大量的实验中,

从大量不同的科学家身上,

我们对这些分子的样子,

它们是如何在细胞内移动的了解很多。

这些都发生在

一个不可思议的动态的环境中。

因此，在与网格蛋白专家托马斯·科切豪斯合作中,

我们决定创造一个新的模型图片。

它可以展示所有的细节。

于是我们从细胞外开始。

现在，我们看到的是内部。

网格蛋白就是那些三条腿的分子。

它们可以自己组合成足球的形状。

通过膜的相互连接,

网格蛋白可以使膜发生变形,

然后形成这种像杯子一样的形状

接着形成这种像小泡或小囊样的形状,

现在它正在捕捉一些

细胞外的蛋白质。

蛋白质正在进入，基本上掐断了小囊,

使得它从膜上分离开来。

现在，网格蛋白基本上已经完成了它的使命,

于是，蛋白质就进来了。

我们用黄色和橙色来标记它们。

它们负责将网格蛋白形成的笼子拆开,

于是所有这些蛋白质基本上都可以循环,

重新加以利用。

这些过程太小了以至于无法看到,

即使是用最好的显微镜,

因此，像这样的动画就提供了一个强大的工具

把一个假说可视化。

这是另一个例子,

这幅图展示了研究人员是如何猜想

艾滋病毒进入与离开细胞的。

同样，这是一个极大的简化,

而且还没开始显示,

我们对这些过程实际的了解。

你可能会惊奇的发现,

这些简单的图画就是

绝大多数生物学家
可视化他们分子假说的唯一途径。

为什么？

因为将我们认为实际上发生的过程

用电影的形式创作出来是非常困难的。

我在好莱坞花了数个月学习三维动画软件。

每一个动画我都花了数月来制作。

这些时间对大多数研究员来说太长了。

但是，回报也是巨大的。

分子动画是前所未有的。

它们能向广大的观众

传达大量精准的信息。

我现在正从事一个新的项目,

它的名字叫“艾滋病病毒的科学”。

在这个项目中，我会尽可能准确地

将HIV病毒的整个生命周期用动画描绘出来，

所有的这些都会细致到分子级别。

动画会取材于数千名科学家

在近几十年来收集的数据。

这些数据告诉我们这种病毒的形态,

它如何感染我们身体中的细胞,

以及如何对感染进行治疗。

多年以来，我发现动画

不仅仅便于交流思想,

它们同样在

探索假说上发挥作用。

许多生物学家仍使用笔和纸

来将他们研究的过程可视化,

使用的也是我们目前已有的数据,
但这远远不够。

创作动画的过程

可以像催化剂一样，让研究人员

把想法清晰化，使之完善。

我与一位研究员合作过,

她的研究方向是

神经变性疾病的分子机理

她提出一些与动画有直接相关的实验，

于是我和她齐心协力,

这样，动画就能反馈到研究过程中。

我相信动画能够改变生物学。

它可以改变我们与他人的交流方式,

我们如何分析数据,

以及我们如何教育学生。

但要想这些改变发生,

我们需要更多的研究人员创作动画。

为实现这一目标，我召集了一支

由生物学家、动画师和程序员组成的团队。

开发了一款全新的、免费的、开源的软件。

我们称它为“分子原始动画”。

它为生物学家而生,

专门用来创作分子动画。

测试显示，仅需要15分钟

一个从未接触动画软件的生物学家

就可以将她的假说猜想

创作成她的第一个分子动画。

我们同时也建立了一个在线数据库,

任何人都可以查看、下载

以及上传他们自己的动画。

我们非常激动地宣布

这款分子动画制作软件的测试版

今天就可以下载了。

看到生物学家用它来创作东西

以及他们从自己创作的动画中

得到的启示

我们为此感到激动不已。

谢谢。

(鼓掌)