Press "Enter" to skip to content

Scientific Visualization Meets Biology | Peter Mindek | TEDxDonauinsel


[Musica]
Mi piace sempre disegnare non era solo un
attività di tempo libero per me bambino era
anche un modo per passare il tempo a scuola
ogni volta che stavano spiegando qualcosa
Sapevo già qualcosa che semplicemente non ero
interessato come puoi immaginare
gli insegnanti non gli piacevano, pensavano il mio
il disegno era inutile e allora loro
non usare termini di fantasia come l’attenzione
disturbo da carenza hanno semplicemente pensato
Ero stupido e così ad un certo punto uno di
gli insegnanti avevano abbastanza che dovevo andare a
psicologo che avrebbe dovuto confermare
la loro ipotesi che ero stupido così io
può essere inviato a una scuola speciale per bambini
come me e in effetti hanno scoperto che non lo ero
Normalmente hanno scoperto che la mia disabilità non lo era
Carenza di Kieu tailandese ma il fatto che io
era dotato e mi hanno mandato a
scuola speciale per bambini come me e
non c’è nessuna domanda che ho chiesto fosse
considerati stupidi invece gli insegnanti
mi stavano aiutando a sviluppare la mia curiosità
e invece di costringermi a memorizzare
cose che mi sono state ripetute e
gli insegnanti si sono preoccupati per il mio
interessa anche quelli che altrove
sarebbe considerato inutile come disegnare
c’era un insegnante che mi ha fatto
particolarmente interessato all’argomento
importa era il mio computer science
insegnante nel suo tempo libero era
programmazione di tutti i tipi di effetti visivi
solo per divertimento e mi ha mostrato come fare
e sono rimasto affascinato all’improvviso
telecamere completamente nuove di fronte a me
lo schermo del computer e questo mi ha dato
possibilità infinite potrei disegnare il
forme più complesse semplicemente dicendo
il computer cosa fare ho imparato così
molte cose che ho potuto sperimentare ho imparato
che se prendo ogni punto sullo schermo
e prendere le sue coordinate e applicare
semplice operazione matematica su di loro
e dire al computer che usa come
colore
Potrei una foto del genere o se lo dirò al
computer per ripetere alcune semplici regole I
può disegnare un albero che può fare un po ‘di casualità
sembra più realistico e se gioco
in giro con i parametri che posso ottenere
qualcosa di completamente pazzo ancora di più
formule e io potrei costruire interi mondi
anche se totalmente inutile lo era
affascinante per me che posso fare così
immagini con poche semplici righe di codice
è così che sono entrato nella grafica del computer
quando è un gentiluomo mi chiamo Pierre
Vengo dalla Slovacchia e sono un ricercatore
all’Università Tecnica di Vienna oh
lascia che ti dia alcuni esempi di ciò che noi
trattare con il mio lavoro quotidiano , quindi il mio
il campo di ricerca è scientifico
visualizzazione aiutiamo scienziati
diversi domini per capire e
analizzando i loro dati complessi facciamo questo da
creando algoritmi informatici che girano
i dati in facilmente comprensibili
immagini e lascia che te ne parli
particolare sfida che abbiamo affrontato
era quando stavamo lavorando con molecolare
i biologi danno la biologia molecolare
intuizione di come funziona la vita sul
scienziati di livello più fondamentale in
questo campo sta studiando macromolecole
come proteine ​​o acidi nucleici
elementi costitutivi essenziali di tutto
quello è vivere e loro già sanno a
molto su di loro ma imparano ancora
qualcosa di nuovo ogni giorno incredibile
storie su come le molecole come minuscole
piccole macchine fanno succedere la vita ma
le molecole non possono essere viste anche loro
piccolo tutto ciò che vediamo anche quando
è guardando attraverso un microscopio
perché riflette o rifrange le diapositive
nei nostri occhi ma le molecole sono così piccole
sono più piccoli della lunghezza d’ onda di
luce quindi la luce va bene
attraverso di loro non si accorge nemmeno di loro
quindi non possiamo vedere singole molecole
per i più grandi possiamo sparare
elettroni contro di loro invece di luce
perché gli elettroni sono molto più brevi
lunghezza d’onda ma questo non è ancora buono
abbastanza per risolvere la composizione atomica di
una molecola così ogni volta che vogliamo
documenta ciò che abbiamo imparato sul nano
mondo dobbiamo disegnare immagini di esso e
questa è un’attività che richiede molto tempo
soprattutto se vogliamo mostrare tutto
microrganismo o virus abbastanza dettagliato
in modo che possiamo vedere le singole proteine
David Goodsell un biologo molecolare a
l’Istituto Scripps di La Jolla
La California sta creando incredibili
illustrazioni ad acquerello di batteri e
virus
dove puoi vedere l’individuo
macromolecole queste immagini ti mostrano come
strettamente stretti con queste proteine
i microrganismi sono capaci di creare
questi dipinti grazie a tutti i
conoscenza che abbiamo da molecolare
biologia e grazie al suo incredibile
talento artistico ma ogni volta che impariamo
qualcosa di nuovo queste immagini potrebbero diventare
obsoleti dobbiamo farli da
zero e così nel loro studio dell’HIV
collaboratori nell’Istituto Scripps
hanno preso un altro approccio usano i computer
costruire il modello più complesso di HIV
virus attraverso varie osservazioni e
esperimenti hanno trovato la struttura di
Particella di HIV e hanno fatto il
modelli tridimensionali così dettagliati
che contiene singole molecole
da cui consiste il virus ma questo
il modello era così grande che era molto
problematico per il computer per vederlo
sullo schermo e questo è dove siamo venuti
in gioco chi ha fatto un algoritmo informatico
che è in grado di mostrare il modello di HIV come
questo e può farlo molto velocemente
decine di volte al secondo ed è veloce
abbastanza da mostrare non solo la struttura di
un del virus dell’HIV ma
anche creare animazioni interattive noi
ora posso immergermi e osservare l’atomico
dettagli del virus questo è qualcosa
che nessun microscopio può fare qui è possibile
vedere le singole molecole di lipidi
formando la membrana attorno al virus
e jiggling elementi di una macro molecola
di una proteina proprio accanto ad essa quando
creando questo algoritmo ci siamo ispirati
dai dipinti di David Goodsell noi
prova a imitare il suo stile visivo unico
che può fare illustrazioni di tali
ambienti densamente informati
ma anche bella questa tecnologia ha
enormi potenziali implicazioni sul nostro
sistema educativo
ci fa ripensare a come insegniamo la biologia
non dobbiamo aspettare mesi o
anni fino a quando illustrazioni disegnate a mano
rendilo nei libri di testo le illustrazioni
può essere fatto istantaneamente dal computer
algoritmo che può
riflettere tutta quella nuova conoscenza che noi
acquisito con questa tecnologia se uno studente
ha una domanda che la domanda può essere
rispose con una visuale perché il
le foto che facciamo non sono statiche lì
non sono più domande stupide
perché l’insegnante non ha avuto una corretta
illustrazione a portata di mano l’illustrazione
può essere reso istantaneamente on-demand ma esso
non si ferma qui non solo vogliamo
conoscere la biologia imparare le malattie
vogliamo curarli
la visualizzazione computerizzata ci ha aiutato
capire come interagiscono le molecole e
ci aiuta a trovare modi su come progettare farmaci
che può disabilitare la macchina di
cellule parassitarie e lasciano le nostre cellule
intatto ma questo non è sempre possibile
almeno non con molecole semplici
immagina un robot nanoscopico che lo farebbe
essere in grado di cercare un cane di cellule batteriche
su di esso e ucciderlo meccanicamente
praticare un foro nella sua membrana questo
potrebbe sembrare fantascienza ma
in realtà i nostri collaboratori nel
L’Istituto austriaco per la tecnologia è
lavorare su un tale nano robot adesso
come materiale da costruzione che stanno usando
Il DNA come probabilmente sapete che il DNA è molto
lunga molecola che codifica il
informazioni su come sono costruiti i nostri corpi ma
c’è un altro aspetto ad esso
grazie alla comprensione della sua composizione
e la struttura ora abbiamo una tecnologia
che ci consente di costruire DNA personalizzato
fili che si piegano in forme predefinite
questo potrebbe essere semplici oggetti geometrici
come un cubo o un cilindro, ma possiamo
già fare strutture complesse che
svolgere funzioni
grazie alla loro forma fisica e alla loro
reattività con altre molecole a
progettare una molecola di DNA personalizzata che fa difetto
stesso alla sua creazione in a
robot di uccisione di agenti patogeni funzionali no
compito facile non puoi farlo con la penna
e carta ma attraverso il potere di
la grafica del computer è possibile visualizzare il
Filamenti di DNA e loro geometria bersaglio
prima della loro creazione in un virtuale
ambiente in cui gli scienziati possono
manipolarli a qualsiasi livello di dettaglio
dalla forma generale fino in fondo
a singoli articoli
e i modelli che creano nel computer
può essere poi trasformato in reale fisico
cose a cella che piegano origami di DNA
la grafica del computer ci aiuta a spostare il
confini di ciò che è possibile essere la via
come insegniamo la scienza o come troviamo i modi
come curare le malattie è incredibile
potenziale in qualcosa che sul primo
il sito potrebbe essere visto come poco utile
gioco e come animazione per computer
fare un bambino curioso di biologia I
spero di averti reso un po ‘curioso
sulla computer grafica potrebbe fare a
molto per noi grazie
[Applausi]
[Musica]
Please follow and like us: