ABOUT THE SPEAKER
Janet Iwasa - Molecular animator


Why you should listen
While we know a lot about molecular processes, they can’t be observed directly, and scientists have to rely on simple, two-dimensional drawings to depict complex hypotheses. That is, they did until now. Janet Iwasa’s colorful and action-packed 3D animations bring scientific hypotheses to life, showing how we think molecules look, move and interact. Not only is molecular animation a powerful way to illustrate ideas and convey information to general audiences, it’s also a powerful tools for inspiring new research. However, 3D molecular animation using commercial software requires skill and time, so Iwasa has created a simpler 3D animation software tool for biologists, allowing researchers to intuitively and quickly model molecular hypotheses. In 2014, she launched the beta of her new free, open-source animation software, Molecular Flipbook, which allows biologists to create molecular animations of their own hypotheses in just 15 minutes.
More profile about the speaker
Janet Iwasa | Speaker | TED.com
TED2014

Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis

جانيت إواسا: كيف يمكن للرسوم المتحركة أن تساعد العلماء في اختبار فرضية

Filmed:
900,546 views

تستطيع الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد أن تأتي بالافتراضات العلمية إلى الحياة. تقدم أخصائية البيولوجيا الجزيئية (وزميلة TED) جانيت إواس البرنامج الجديد مفتوح المصدر للرسوم المتحركة الذي تم تصميمه فقط للعلماء.
- Molecular animator
Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
Take a look at this drawingرسم.
0
710
1869
ألقوا نظرةً على هذا الرسم.
هل يمكنكم أن تخبروني ما هذا؟
00:14
Can you tell what it is?
1
2579
1604
00:16
I'm a molecularجزيئي biologistأحيائي by trainingتدريب,
2
4183
2747
أنا أخصائية أحياء جزيئية بالتدريب
00:18
and I've seenرأيت a lot of these kindsأنواع of drawingsالرسومات.
3
6930
2603
وقد رأيت كثيرًا من أنواع هذه الرسوم.
00:21
They're usuallyعادة referredيشار to as a modelنموذج figureالشكل,
4
9533
3092
عادةً ما يشار إليها كنموذج إيضاح،
00:24
a drawingرسم that showsعروض how we think
5
12625
1734
رسم يوضح تصورنا
00:26
a cellularخلوي or molecularجزيئي processمعالج occursيحدث.
6
14359
2664
لحدوث عملية خلوية أو جزيئية.
00:29
This particularبصفة خاصة drawingرسم is of a processمعالج
7
17023
2499
هذا الشكل تحديدًا لعملية
00:31
calledمسمي clathrin-mediatedبوساطة بالكلاذرين endocytosisالإلتقام.
8
19522
4323
تسمي الالتقام الخلوي بواسطة الكلاذرين.
00:35
It's a processمعالج by whichالتي a moleculeمركب can get
9
23845
2610
العملية التي من خلالها يستطيع جزيء
00:38
from the outsideفي الخارج of the cellخلية - زنزانة to the insideفي داخل
10
26455
2238
من خارج الخلية الانتقال إلى داخلها
00:40
by gettingالحصول على capturedالقبض in a bubbleفقاعة or a vesicleحويصلة
11
28693
2537
عبر الاستحواذ عليه في فقاعة أو حويصلة
00:43
that then getsيحصل على internalizedالمنضوية by the cellخلية - زنزانة.
12
31230
2820
ثم تقوم الخلية بإدخاله.
00:46
There's a problemمشكلة with this drawingرسم, thoughاعتقد,
13
34050
1835
توجد مشكلة في هذا الرسم،
بالرغم من أنه،
00:47
and it's mainlyفي الأساس in what it doesn't showتبين.
14
35885
2632
وفي الغالب تكون أساسًا فيما لا يظهر.
00:50
From lots of experimentsتجارب,
15
38517
1465
من تجارب عديدة،
00:51
from lots of differentمختلف scientistsالعلماء,
16
39982
1835
ومن علماء مختلفين كثر،
00:53
we know a lot about what these moleculesجزيئات look like,
17
41817
2996
نعرف كثيرًا عما تبدوا عليه
هذه الجزيئات،
00:56
how they moveنقل around in the cellخلية - زنزانة,
18
44813
1682
وكيف تتحرك في الخلية،
00:58
and that this is all takingمع الأخذ placeمكان
19
46495
1825
وأن هذا كله يأخذ حيزا
01:00
in an incrediblyلا يصدق dynamicديناميكي environmentبيئة.
20
48320
2990
بشكل لا يصدق في بيئة ديناميكية.
01:03
So in collaborationتعاون with a clathrinبالكلاذرين
expertخبير Tomasتوماس KirchhausenKirchhausen,
21
51310
3473
بالتعاون مع خبير الكلاذرين
توماس كيركاوزون
01:06
we decidedقرر to createخلق a newالجديد kindطيب القلب of modelنموذج figureالشكل
22
54783
2319
قررنا أن ننشئ شكلًا إيضاحيًا من نوع جديد
01:09
that showedأظهر all of that.
23
57102
2024
يوضح كل ذلك.
01:11
So we startبداية outsideفي الخارج of the cellخلية - زنزانة.
24
59126
1736
نحن نبدأ خارج الخلية.
01:12
Now we're looking insideفي داخل.
25
60862
1648
الآن ننظر في الداخل.
01:14
Clathrinبالكلاذرين are these three-leggedثلاثة أرجل moleculesجزيئات
26
62510
2080
الكلاذرين هي تلك الجزيئات الثلاثية الأرجل
01:16
that can self-assembleالتجمع الذاتي into soccer-ball-likeكرة القدم-كرة الشبيهة shapesالأشكال.
27
64590
3288
تستطيع أن تتجمع تلقائيًا
في أشكال تشبه كرة القدم.
01:19
Throughعبر connectionsروابط with a membraneغشاء,
28
67878
1697
من خلال اتصال الأغشية سويًا،
01:21
clathrinبالكلاذرين is ableقادر to deformتشوه the membraneغشاء
29
69575
2167
الكلاذرين قادرًا على تفكيك الغشاء
01:23
and formشكل this sortفرز of a cupفنجان
30
71742
1413
وتشكيل هذا النوع من الكؤوس
01:25
that formsإستمارات this sortفرز of a bubbleفقاعة, or a vesicleحويصلة,
31
73155
2307
التي تشكل هذا النوع
من الفقاعات، أو الحويصلات،
01:27
that's now capturingاسر some of the proteinsالبروتينات
32
75462
1784
التي تستحوذ الآن على بعض البروتين
01:29
that were outsideفي الخارج of the cellخلية - زنزانة.
33
77246
1654
التي كانت خارج الخلية.
01:30
Proteinsالبروتينات are comingآت in now that
basicallyفي الأساس pinchقرصة off this vesicleحويصلة,
34
78900
3498
البروتينات التي تدخل الآن
أساسًا أخذت من هذه الحويصلة،
01:34
makingصناعة it separateمنفصل from the restراحة of the membraneغشاء,
35
82398
2584
مما يجعلها تنفصل عن باقي الغشاء،
01:36
and now clathrinبالكلاذرين is basicallyفي الأساس doneفعله with its jobوظيفة,
36
84982
2392
والآن أتم الكلاذرين وظيفته تمامًا،
01:39
and so proteinsالبروتينات are comingآت in now —
37
87374
1238
ثم تدخل البروتينات الآن ــ
01:40
we'veقمنا coveredمغطى them yellowالأصفر and orangeالبرتقالي
38
88612
1946
قمنا بتغطيتها بالأصفر والبرتقالي ـــ
01:42
that are responsibleمسؤول for takingمع الأخذ
apartبعيدا، بمعزل، على حد this clathrinبالكلاذرين cageقفص.
39
90558
2542
والتي هي مسئولة عن أخذ
قفص الكلاذرين هذا بعيدًا.
01:45
And so all of these proteinsالبروتينات
can get basicallyفي الأساس recycledالمعاد تدويرها
40
93100
3282
وكل تلك البروتينات يمكن إعادة تدويرها
01:48
and used all over again.
41
96382
1536
واستخدامها جميعًا مرة أخرى.
01:49
These processesالعمليات are too smallصغير to be seenرأيت directlyمباشرة,
42
97918
3409
تلك العمليات صغيرة جدًا لترى مباشرةً
01:53
even with the bestالأفضل microscopesالمجاهر,
43
101327
1832
حتى بواسطة أفضل مجهر ضوئي،
01:55
so animationsالرسوم المتحركة like this provideتزود a really powerfulقوي way
44
103159
2631
لذلك رسوم متحركة مثل هذه
توفر وسيلة قوية حقًا
01:57
of visualizingتصور a hypothesisفرضية.
45
105790
3018
لتصور فرضي.
02:00
Here'sمن هنا anotherآخر illustrationتوضيح,
46
108808
1846
هنا رسم إيضاحي آخر،
02:02
and this is a drawingرسم of how a researcherالباحث mightربما think
47
110654
2736
وهذا رسم عن كيف يمكن أن يتصور الباحثون
02:05
that the HIVفيروس نقص المناعة البشرية virusفيروس getsيحصل على into and out of cellsخلايا.
48
113390
3505
دخول فيروس الإيدز
لداخل الخلية والخروج منها.
02:08
And again, this is a vastشاسع oversimplificationإفراط في التصغير
49
116895
2519
ومرة أخرى، هذا تبسيط مفرط
02:11
and doesn't beginابدأ to showتبين
50
119414
1744
ولا يبدأ في إظهار
02:13
what we actuallyفعلا know about these processesالعمليات.
51
121158
2482
ما نعرف فعليًا عن هذه العمليات.
02:15
You mightربما be surprisedمندهش to know
52
123640
2215
قد تتفاجؤون لمعرفة
02:17
that these simpleبسيط drawingsالرسومات are the only way
53
125855
2767
أن تلك الرسوم البسيطة هي الوسيلة الوحيدة
02:20
that mostعظم biologistsعلماء الأحياء visualizeتصور
theirهم molecularجزيئي hypothesesالفرضيات.
54
128622
3832
التي يتصور بها معظم البيولوجيون
افتراضاتهم الجزيئية.
02:24
Why?
55
132454
1028
لماذا؟
02:25
Because creatingخلق moviesأفلام of processesالعمليات
56
133482
1990
لأن إنشاء أفلام للعمليات
02:27
as we think they actuallyفعلا occurتحدث is really hardالصعب.
57
135472
3014
كما نتصور حدوثها فعليًا صعب حقًا.
02:30
I spentأنفق monthsالشهور in Hollywoodهوليوود
learningتعلم 3D animationالرسوم المتحركة softwareالبرمجيات,
58
138486
3633
قضيت شهورًا في هوليوود أتعلم
برامج الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد،
02:34
and I spendأنفق monthsالشهور on eachكل animationالرسوم المتحركة,
59
142119
2281
وقضيت شهور في كل رسم متحرك،
02:36
and that's just time that mostعظم
researchersالباحثين can't affordتحمل.
60
144400
3350
وذلك الوقت فقط معظم الباحثون
لا يستطيعون تحمله.
02:39
The payoffsتلقي رشى can be hugeضخم, thoughاعتقد.
61
147750
2200
الفائدة يمكن أن تكون ضخمة، رغم ذلك.
02:41
Molecularجزيئي animationsالرسوم المتحركة are unparalleledلا نظير له
62
149950
2384
الرسوم المتحركة الجزيئية لا مثيل لها
02:44
in theirهم abilityالقدرة to conveyنقل a great dealصفقة of informationمعلومات
63
152334
3441
في قدرتها على نقل قدر كبير من المعلومات
02:47
to broadواسع audiencesالجماهير with extremeأقصى accuracyصحة.
64
155775
3592
لجماهير عريضة بدقة قصوى.
02:51
And I'm workingعامل on a newالجديد projectمشروع now
65
159367
1503
وأنا الآن أعمل على مشروع جديد
02:52
calledمسمي "The Scienceعلم of HIVفيروس نقص المناعة البشرية"
66
160870
1438
يسمى "علم فيروس الإيدز"
02:54
where I'll be animatingمنعش the entireكامل life cycleدورة
67
162308
2362
حيث سوف أقوم بعمل رسوم متحركة لدورة
02:56
of the HIVفيروس نقص المناعة البشرية virusفيروس as accuratelyبدقة as possibleممكن
68
164670
3104
حياة الفيروس كاملةً بأكبر دقة ممكنة
02:59
and all in molecularجزيئي detailالتفاصيل.
69
167774
1961
وبكل التفاصيل الجزيئية.
03:01
The animationالرسوم المتحركة will featureميزة dataالبيانات
70
169735
2151
الرسوم المتحركة سوف تبرز بيانات
03:03
from thousandsالآلاف of researchersالباحثين
collectedجمع over decadesعقود,
71
171886
2976
من آلاف الباحثين تم جمعها عبر عقود،
03:06
dataالبيانات on what this virusفيروس looksتبدو like,
72
174862
3080
بيانات عما يبدو عليه هذا الفيروس،
03:09
how it's ableقادر to infectإصابة cellsخلايا in our bodyالجسم,
73
177942
3088
كيفية قدرته على إصابة خلايا أجسامنا.
03:13
and how therapeuticsالعلاجات are
helpingمساعدة to combatقتال infectionعدوى.
74
181030
3972
وكيف يساعد العلاج في مكافحة العدوى.
03:17
Over the yearsسنوات, I foundوجدت that animationsالرسوم المتحركة
75
185002
2329
عبر أعوام، وجدت أن الرسوم المتحركة
03:19
aren'tلا just usefulمفيد for communicatingالتواصل an ideaفكرة,
76
187331
2819
ليست مفيدة فقط في توصيل فكرة،
03:22
but they're alsoأيضا really usefulمفيد
77
190150
1496
لكنها حقًا مفيدةً أيضًا
03:23
for exploringاستكشاف a hypothesisفرضية.
78
191646
2312
لاستكشاف فرضيةً.
03:25
Biologistsعلماء الأحياء for the mostعظم partجزء are
still usingاستخدام a paperورقة and pencilقلم
79
193958
3194
النسبة الأكبر من البيولوجيين
لا يزالون يستخدمون
03:29
to visualizeتصور the processesالعمليات they studyدراسة,
80
197152
2222
الورقة وقلم الرصاص لتصور العمليات التي
03:31
and with the dataالبيانات we have now,
that's just not good enoughكافية anymoreأي أكثر من ذلك.
81
199374
3480
يدرسونها، وبالبيانات التي
نمتلكها الآن، هذا لم يعد جيد بما يكفي.
03:34
The processمعالج of creatingخلق an animationالرسوم المتحركة
82
202854
2416
عملية إنشاء رسم متحرك
03:37
can actفعل as a catalystالحفاز that allowsيسمح researchersالباحثين
83
205270
2657
يمكن أن تقوم بدور الحافز
الذي يسمح للباحثين
03:39
to crystalizecrystalize and refineصقل theirهم ownخاصة ideasأفكار.
84
207927
2951
ببلورة وتحسين أفكارهم الخاصة.
03:42
One researcherالباحث I workedعمل with
85
210878
1784
واحدة من الباحثين الذين عملت معهم
03:44
who worksأعمال on the molecularجزيئي mechanismsآليات
86
212662
1776
تعمل على الآليات الجزيئية
03:46
of neurodegenerativeالاعصاب diseasesالأمراض
87
214438
1784
للأمراض العصبية
03:48
cameأتى up with experimentsتجارب that were relatedذات صلة
88
216222
1978
جاءت بتجارب مرتبطة
03:50
directlyمباشرة to the animationالرسوم المتحركة that
she and I workedعمل on togetherسويا,
89
218200
2983
مباشرةً مع رسم متحرك
عملنا أنا وهي عليه سويًا،
03:53
and in this way, animationالرسوم المتحركة can
feedتغذية back into the researchابحاث processمعالج.
90
221183
4121
وبهذه الطريقة، يمكن للرسم المتحرك
تغذية العملية البحثية.
03:57
I believe that animationالرسوم المتحركة can changeيتغيرون biologyمادة الاحياء.
91
225304
2853
أنا مؤمنة بأن الرسوم المتحركة
يمكنها تغيير علم الأحياء.
04:00
It can changeيتغيرون the way that we
communicateنقل with one anotherآخر,
92
228157
2568
يمكنها تغيير الطريقة التي
نتواصل بها مع بعضنا البعض،
04:02
how we exploreإستكشاف our dataالبيانات
93
230725
1623
كيف نستكشف بياناتنا
04:04
and how we teachعلم our studentsالطلاب.
94
232348
1327
وكيف نعلم طلابنا.
04:05
But for that changeيتغيرون to happenيحدث,
95
233675
1454
لكن ليحدث ذلك التغيير
04:07
we need more researchersالباحثين creatingخلق animationsالرسوم المتحركة,
96
235129
3157
نحن بحاجة لبحاثين أكثر
ينشئون رسومًا متحركةً،
04:10
and towardباتجاه that endالنهاية, I broughtجلبت togetherسويا a teamالفريق
97
238286
2255
وباتجاه هذه النهاية، أحضرت فريق من
04:12
of biologistsعلماء الأحياء, animatorsالرسوم المتحركة and programmersالمبرمجين
98
240541
3137
البيولوجيين، ورسامي الرسوم المتحركة،
والمبرمجين
04:15
to createخلق a newالجديد, freeحر, open-sourceالمصدر المفتوح softwareالبرمجيات
99
243678
3047
لإنشاء برنامج جديد ومجاني،
ومفتوح المصدر ـــ
04:18
we call it Molecularجزيئي Flipbookدفتر صور متحركة
100
246725
1904
يمكننا تسميته الكتيب الجزيئي ـــ
04:20
that's createdخلقت just for biologistsعلماء الأحياء
101
248629
1896
أنشئ هذا فقط للبيولوجيين
04:22
just to createخلق molecularجزيئي animationsالرسوم المتحركة.
102
250525
3545
فقط لإنشاء رسومًا متحركةً جزيئيةً.
04:26
From our testingاختبارات, we'veقمنا foundوجدت
that it only takes 15 minutesالدقائق
103
254070
3712
من تجربتنا، قد وجدنا ذلك يأخذ فقط 15 دقيقة
للبيولوجي الذي لم يتعامل أبدًا
مع برنامج رسوم متحركة من قبل
04:29
for a biologistأحيائي who has never
touchedلمست animationالرسوم المتحركة softwareالبرمجيات before
104
257782
3268
04:33
to createخلق her first molecularجزيئي animationالرسوم المتحركة
105
261050
2736
لإنشاء رسمه المتحرك الجزيئي الأول
04:35
of her ownخاصة hypothesisفرضية.
106
263786
1522
لافتراضه الخاص.
04:37
We're alsoأيضا buildingبناء an onlineعبر الانترنت databaseقاعدة البيانات
107
265308
2150
وأيضًا نبني قاعدة بيانات على الإنترنت
04:39
where anyoneأي واحد can viewرأي, downloadتحميل and contributeتساهم
108
267458
2775
حيث أي شخص يمكنه مشاهدة، وتحميل ومشاركة
04:42
theirهم ownخاصة animationsالرسوم المتحركة.
109
270233
1616
رسومهم المتحركة الخاصة.
04:43
We're really excitedفرح to announceأعلن
110
271849
1971
نحن متشوقون حقًا للإعلان
04:45
that the betaبيتا versionالإصدار of the molecularجزيئي animationالرسوم المتحركة
111
273820
2462
أن الإصدار التجريبي لبرنامج
الرسم المتحرك الجزيئي
04:48
softwareالبرمجيات toolkitأدوات will be availableمتاح for downloadتحميل todayاليوم.
112
276282
4208
سوف يكون متاحًا للتحميل اليوم.
04:52
We are really excitedفرح to see
what biologistsعلماء الأحياء will createخلق with it
113
280490
2743
نحن متشوقون حقًا لرؤية
ما سينشئ البيولوجيون به
04:55
and what newالجديد insightsرؤى they're ableقادر to gainربح
114
283233
2056
وما الرؤى الجديدة التي بمقدورهم كسبها
04:57
from finallyأخيرا beingيجرى ableقادر to animateحي
115
285289
1481
من قدرتهم النهائية على تحريك
04:58
theirهم ownخاصة modelنموذج figuresالأرقام.
116
286770
1703
أشكالهم التوضيحية الخاصة.
05:00
Thank you.
117
288473
2240
شكرًا لكم.
05:02
(Applauseتصفيق)
118
290713
3158
(تصفيق)
Translated by Muhammad Ramadan
Reviewed by Khalid Marbou

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Janet Iwasa - Molecular animator


Why you should listen
While we know a lot about molecular processes, they can’t be observed directly, and scientists have to rely on simple, two-dimensional drawings to depict complex hypotheses. That is, they did until now. Janet Iwasa’s colorful and action-packed 3D animations bring scientific hypotheses to life, showing how we think molecules look, move and interact. Not only is molecular animation a powerful way to illustrate ideas and convey information to general audiences, it’s also a powerful tools for inspiring new research. However, 3D molecular animation using commercial software requires skill and time, so Iwasa has created a simpler 3D animation software tool for biologists, allowing researchers to intuitively and quickly model molecular hypotheses. In 2014, she launched the beta of her new free, open-source animation software, Molecular Flipbook, which allows biologists to create molecular animations of their own hypotheses in just 15 minutes.
More profile about the speaker
Janet Iwasa | Speaker | TED.com