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| Animado imagens retratando como células internalizam moléculas na superfície da célula. As proteínas brancas de três filamentos, clathrin triskelions, formam uma gaiola de treliça, fazendo com que a membrana celular se deforme e forme uma vesícula. |
ANIMAÇÃO uma imagem a partir do vídeo "Alimentando a célula: Mitocôndrias."
Quando Robert A. Lue considera a estrela da morte em "Star Wars", seu primeiro pensamento não é do espaço exterior, mas espaço interno. "Mergulho inicial de Luke para a estrela da morte, eu sempre pensei, é uma forma muito interessante como um iria explorar a superfície de uma célula," ele disse.
Essa cena específica ainda não foi testada, mas o Dr. Lue, professor de Biologia celular e diretor do ensino de Ciências na Universidade de Harvard, diz que é uma das muitas idéias que ele tem para trazer representações visuais de alguns dos segredos mais profundos da vida para o público em geral.
Dr. Lue é um dos pioneiros da animação molecular, um campo de crescimento rápido que pretende trazer o poder do cinema para a biologia. Com base em décadas de pesquisa e montanhas de dados, cientistas e animadores estão agora recriando em detalhes vívidos a máquina interna complexa de células vivas. O campo tem gerado uma nova raça de cientista-animadores, que não só compreendem processos moleculares, mas também ter dominado as ferramentas baseadas em computador da indústria cinematográfica.
"A capacidade de animar realmente dá aos biólogos a oportunidade de pensar sobre as coisas de uma forma totalmente nova," disse Janet Iwasa, um biólogo celular que agora trabalha como um animador molecular na Harvard Medical School. Dr. Iwasa diz que ela começou a trabalhar com visualizações quando viu sua primeira molécula animada há cinco anos. "Apenas a ouvir os cientistas descrevendo como é a molécula em palavras não foi suficiente para mim", disse ela. "O que ele trouxe para a vida foi realmente vê-lo em movimento."
Em 2006, com uma bolsa da National Science Foundation, ela passou três meses no Gnômon escola de efeitos visuais, um acampamento de animação em Hollywood, onde, enquanto ela trabalhou em moléculas, seus colegas, todos homens, estavam obcecadas com a criação de monstros e naves espaciais. Para compor suas animações, Dr. Iwasa desenha sobre os recursos à disposição do público como o Protein Data Bank, um banco de dados abrangente e crescente que contém coordenadas tridimensionais para todos os átomos em uma proteína. Embora ela já não trabalha em um laboratório, Dr. Iwasa colabora com outros cientistas.
"Tudo o que tínhamos antes — microscopia e cristalografia de raios X — foram todos os instantâneos," disse Tomas Kirchhausen, o professor de Biologia celular na Harvard Medical School e um colaborador freqüente com o Dr. Iwasa. "Para mim, as animações são uma maneira de unir todas as informações de alguma forma lógica. Fazendo animação eu posso ver o que faz sentido, e o que não faz sentido. Eles obrigam-na enfrentar se o que estamos fazendo é realista ou não. " Por exemplo, o Dr. Kirchhausen estuda o processo pelo qual células engolem proteínas e outras moléculas. Animações o ajudam, a imagem como de uma proteína específica de três patas chamado clathrin com as suas funções dentro da célula, diz ele.
Se houver um Steven Spielberg de animação molecular, é provavelmente Drew Berry, um biólogo celular que trabalha para o Walter e Eliza Hall Institute of Medical Research em Melbourne, na Austrália. Trabalho do Sr. Berry é reverenciado por talento e precisão na pequena comunidade de animadores moleculares e também tem sido demonstrado em museus, incluindo o Museu de arte moderna de Nova York e do Centro Pompidou em Paris. Em 2008, suas animações formaram o pano de fundo para uma noite de música e ciência no Museu Guggenheim chamado "Os Genes e Jazz".
"Os cientistas sempre fizeram imagens para explicar suas idéias, mas agora nós estamos descobrindo o mundo molecular e sendo capaz de expressar e mostrar como é até lá," Disse Sr. Berry. "Nosso entendimento apenas está explodindo". Em Outubro, o Sr. Berry foi premiado com uma bolsa de MacArthur 2010, que ele diz que ele vai colocar para o desenvolvimento de efeitos visuais que exploram os padrões de atividade cerebral relacionada a consciência humana.
Os novos animadores moleculares estão profundamente conscientes de que eles estão pegando onde parou muitos cientista-artistas talentosos. Eles são rápidos para prestar homenagem aos pioneiros em gráficos moleculares como Arthur J. Olson e David Goodsell, tanto a nível do Scripps Research Institute em San Diego.
Talvez o momento crucial para animações moleculares veio há quatro anos com um vídeo chamado "A vida no interior da célula". Produzido por BioVisions, um programa de visualização científica do Departamento de Biologia Celular e Molecular de Harvard e uma empresa de animação científica em Connecticut chamado Xvivo, o filme de três minutos retrata saqueadores células brancas do sangue atacando infecções no organismo. Ele foi mostrado na Conferência Siggraph 2006, uma convenção anual da animação digital.
Quando Robert A. Lue considera a estrela da morte em "Star Wars", seu primeiro pensamento não é do espaço exterior, mas espaço interno. "Mergulho inicial de Luke para a estrela da morte, eu sempre pensei, é uma forma muito interessante como um iria explorar a superfície de uma célula," ele disse.
Essa cena específica ainda não foi testada, mas o Dr. Lue, professor de Biologia celular e diretor do ensino de Ciências na Universidade de Harvard, diz que é uma das muitas idéias que ele tem para trazer representações visuais de alguns dos segredos mais profundos da vida para o público em geral.
Dr. Lue é um dos pioneiros da animação molecular, um campo de crescimento rápido que pretende trazer o poder do cinema para a biologia. Com base em décadas de pesquisa e montanhas de dados, cientistas e animadores estão agora recriando em detalhes vívidos a máquina interna complexa de células vivas. O campo tem gerado uma nova raça de cientista-animadores, que não só compreendem processos moleculares, mas também ter dominado as ferramentas baseadas em computador da indústria cinematográfica.
"A capacidade de animar realmente dá aos biólogos a oportunidade de pensar sobre as coisas de uma forma totalmente nova," disse Janet Iwasa, um biólogo celular que agora trabalha como um animador molecular na Harvard Medical School. Dr. Iwasa diz que ela começou a trabalhar com visualizações quando viu sua primeira molécula animada há cinco anos. "Apenas a ouvir os cientistas descrevendo como é a molécula em palavras não foi suficiente para mim", disse ela. "O que ele trouxe para a vida foi realmente vê-lo em movimento."
Em 2006, com uma bolsa da National Science Foundation, ela passou três meses no Gnômon escola de efeitos visuais, um acampamento de animação em Hollywood, onde, enquanto ela trabalhou em moléculas, seus colegas, todos homens, estavam obcecadas com a criação de monstros e naves espaciais. Para compor suas animações, Dr. Iwasa desenha sobre os recursos à disposição do público como o Protein Data Bank, um banco de dados abrangente e crescente que contém coordenadas tridimensionais para todos os átomos em uma proteína. Embora ela já não trabalha em um laboratório, Dr. Iwasa colabora com outros cientistas.
"Tudo o que tínhamos antes — microscopia e cristalografia de raios X — foram todos os instantâneos," disse Tomas Kirchhausen, o professor de Biologia celular na Harvard Medical School e um colaborador freqüente com o Dr. Iwasa. "Para mim, as animações são uma maneira de unir todas as informações de alguma forma lógica. Fazendo animação eu posso ver o que faz sentido, e o que não faz sentido. Eles obrigam-na enfrentar se o que estamos fazendo é realista ou não. " Por exemplo, o Dr. Kirchhausen estuda o processo pelo qual células engolem proteínas e outras moléculas. Animações o ajudam, a imagem como de uma proteína específica de três patas chamado clathrin com as suas funções dentro da célula, diz ele.
Se houver um Steven Spielberg de animação molecular, é provavelmente Drew Berry, um biólogo celular que trabalha para o Walter e Eliza Hall Institute of Medical Research em Melbourne, na Austrália. Trabalho do Sr. Berry é reverenciado por talento e precisão na pequena comunidade de animadores moleculares e também tem sido demonstrado em museus, incluindo o Museu de arte moderna de Nova York e do Centro Pompidou em Paris. Em 2008, suas animações formaram o pano de fundo para uma noite de música e ciência no Museu Guggenheim chamado "Os Genes e Jazz".
"Os cientistas sempre fizeram imagens para explicar suas idéias, mas agora nós estamos descobrindo o mundo molecular e sendo capaz de expressar e mostrar como é até lá," Disse Sr. Berry. "Nosso entendimento apenas está explodindo". Em Outubro, o Sr. Berry foi premiado com uma bolsa de MacArthur 2010, que ele diz que ele vai colocar para o desenvolvimento de efeitos visuais que exploram os padrões de atividade cerebral relacionada a consciência humana.
Os novos animadores moleculares estão profundamente conscientes de que eles estão pegando onde parou muitos cientista-artistas talentosos. Eles são rápidos para prestar homenagem aos pioneiros em gráficos moleculares como Arthur J. Olson e David Goodsell, tanto a nível do Scripps Research Institute em San Diego.
Talvez o momento crucial para animações moleculares veio há quatro anos com um vídeo chamado "A vida no interior da célula". Produzido por BioVisions, um programa de visualização científica do Departamento de Biologia Celular e Molecular de Harvard e uma empresa de animação científica em Connecticut chamado Xvivo, o filme de três minutos retrata saqueadores células brancas do sangue atacando infecções no organismo. Ele foi mostrado na Conferência Siggraph 2006, uma convenção anual da animação digital.
Depois que ele foi Postado no YouTube, ele ganhou a atenção da mídia intensa. Mais recente animação dos BioVisions, chamada "Alimentando a Célula: Mitocôndrias" foi lançada em Outubro. Ele mergulha no interior as moléculas complexas que residem nas nossas células e converter alimentos em energia. Produzidos em alta definição, "Alimentando a Célula" leva os espectadores em um passeio de montanha russa através de máquinas microscópicas da célula.
Programas sofisticados como o Maya permitem animadores criar mundos vibrantes do zero, mas que nem sempre é necessário ou desejável em biologia. Uma empresa chamada Digizyme em Brookline, Massachusetts, desenvolveu uma maneira de animadores extrair dados diretamente no Maya a partir do Protein Data Bank assim que muitos dos mais 63.000 proteínas no banco de dados podem ser facilmente processadas e animadas. Gaël McGill, executivo-chefe da Digizyme, diz que o acesso a esses dados é crítico com precisão científica. "Para nós, o ponto de partida é sempre a ciência," disse o Dr. McGill. "Temos dados para dar suporte a imagem que vamos criar?"
Com efeito, enquanto o entusiasmo é executado elevado entre os envolvidos diretamente no campo, outros na comunidade científica são incertos sobre o valor destas animações para pesquisa científica real. Embora reconhecendo o potencial para ajudar a refinar uma hipótese, por exemplo, alguns cientistas dizem que os efeitos visuais rapidamente podem se tornar ficção. "Algumas animações são claramente mais do que útil para Hollywood", diz Peter Walter, um investigador do Howard Hughes Medical Institute da Universidade da Califórnia, San Francisco. "Pode tornar difícil distinguir entre o que são dados e o que é fantasia".
Dr. McGill reconhece que Mostrar processos celulares pode envolver uma dose considerável de conjectura. Animadores tomam liberdade com cor e espaço, entre outras qualidades, a fim de destacar uma determinada função ou parte da célula. "Todos os eventos que estão representando são tão pequenos estão abaixo o comprimento de onda da luz", disse ele. Mas ele afirma que essas visualizações serão cada vez mais necessárias em um mundo inundado de dados. "Diante da crescente complexidade e aumentando a quantidade de dados, nós nos deparamos com um grande problema," disse o Dr. McGill.
Certamente, ele irá desempenhar um papel significativo na educação. Disse o biólogo de Harvard E.O. Wilson que está conduzindo um projeto para desenvolver a próxima geração do livro de biologia digital que irá integrar as visualizações complexas como parte do currículo do núcleo. Chamado "Life on Earth", o projeto vai incluir efeitos visuais do Sr. Berry e está sendo supervisionado pelo Dr. McGill, que acredita que poderia mudar como os alunos aprendem a biologia. Dr. McGill "Acho que a visualização vai ser a chave para o futuro", disse.
Programas sofisticados como o Maya permitem animadores criar mundos vibrantes do zero, mas que nem sempre é necessário ou desejável em biologia. Uma empresa chamada Digizyme em Brookline, Massachusetts, desenvolveu uma maneira de animadores extrair dados diretamente no Maya a partir do Protein Data Bank assim que muitos dos mais 63.000 proteínas no banco de dados podem ser facilmente processadas e animadas. Gaël McGill, executivo-chefe da Digizyme, diz que o acesso a esses dados é crítico com precisão científica. "Para nós, o ponto de partida é sempre a ciência," disse o Dr. McGill. "Temos dados para dar suporte a imagem que vamos criar?"
Com efeito, enquanto o entusiasmo é executado elevado entre os envolvidos diretamente no campo, outros na comunidade científica são incertos sobre o valor destas animações para pesquisa científica real. Embora reconhecendo o potencial para ajudar a refinar uma hipótese, por exemplo, alguns cientistas dizem que os efeitos visuais rapidamente podem se tornar ficção. "Algumas animações são claramente mais do que útil para Hollywood", diz Peter Walter, um investigador do Howard Hughes Medical Institute da Universidade da Califórnia, San Francisco. "Pode tornar difícil distinguir entre o que são dados e o que é fantasia".
Dr. McGill reconhece que Mostrar processos celulares pode envolver uma dose considerável de conjectura. Animadores tomam liberdade com cor e espaço, entre outras qualidades, a fim de destacar uma determinada função ou parte da célula. "Todos os eventos que estão representando são tão pequenos estão abaixo o comprimento de onda da luz", disse ele. Mas ele afirma que essas visualizações serão cada vez mais necessárias em um mundo inundado de dados. "Diante da crescente complexidade e aumentando a quantidade de dados, nós nos deparamos com um grande problema," disse o Dr. McGill.
Certamente, ele irá desempenhar um papel significativo na educação. Disse o biólogo de Harvard E.O. Wilson que está conduzindo um projeto para desenvolver a próxima geração do livro de biologia digital que irá integrar as visualizações complexas como parte do currículo do núcleo. Chamado "Life on Earth", o projeto vai incluir efeitos visuais do Sr. Berry e está sendo supervisionado pelo Dr. McGill, que acredita que poderia mudar como os alunos aprendem a biologia. Dr. McGill "Acho que a visualização vai ser a chave para o futuro", disse.
Fonte: New York Times
Tradutor: Daphinia
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