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

Τζάνετ Αϊόσα: Πώς οι ψηφιακές κινούμενες απεικονίσεις μπορούν να βοηθήσουν τους επιστήμονες στον έλεγχο υποθέσεων

Filmed:
900,546 views

Η τρισδιάστατη κινούμενη απεικόνιση μπορεί να δώσει ζωή στις επιστημονικές υποθέσεις. Η μοριακός βιολόγος (και υπότροφος του TED) Τζάνετ Αϊόσα παρουσιάζει ένα καινούργιο πρόγραμμα κινούμενης απεικόνισης ανοιχτού κώδικα, σχεδιασμένο αποκλειστικά για επιστήμονες.
- Molecular animator
Full bio

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

00:12
Take a look at this drawingσχέδιο.
0
710
1869
Ρίξτε μια ματιά σε αυτό το σκίτσο.
Μπορείτε να καταλάβετε τι δείχνει;
00:14
Can you tell what it is?
1
2579
1604
00:16
I'm a molecularμοριακός biologistβιολόγος by trainingεκπαίδευση,
2
4183
2747
Είμαι καταρτισμένη μοριακή βιολόγος,
00:18
and I've seenείδα a lot of these kindsείδη of drawingsσχέδια ζωγραφικής.
3
6930
2603
και έχω δει πλήθος τέτοιες εικόνες.
00:21
They're usuallyσυνήθως referredαναφέρεται to as a modelμοντέλο figureεικόνα,
4
9533
3092
Αποκαλούνται συνήθως πρότυπα είδωλα,
00:24
a drawingσχέδιο that showsδείχνει how we think
5
12625
1734
εικόνες που δείχνουν πώς σκεφτόμαστε
00:26
a cellularκυτταρικός or molecularμοριακός processεπεξεργάζομαι, διαδικασία occursλαμβάνει χώρα.
6
14359
2664
την εξέλιξη μιας κυτταρικής
ή μοριακής διαδικασίας.
00:29
This particularιδιαιτερος drawingσχέδιο is of a processεπεξεργάζομαι, διαδικασία
7
17023
2499
Η συγκεκριμένη εικόνα
είναι από μια διαδικασία
00:31
calledπου ονομάζεται clathrin-mediatedClathrin-μεσολάβηση endocytosisΕνδοκυττάρωση.
8
19522
4323
που ονομάζεται
ενδοκύττωση μέσω κλαθρίνης.
00:35
It's a processεπεξεργάζομαι, διαδικασία by whichοι οποίες a moleculeμόριο can get
9
23845
2610
Είναι διαδικασία κατά την οποία
ένα μόριο εισέρχεται
00:38
from the outsideεξω απο of the cellκύτταρο to the insideμέσα
10
26455
2238
από τον εξωκυττάριο χώρο
στον ενδοκυττάριο,
00:40
by gettingνα πάρει capturedσυλληφθεί in a bubbleφυσαλλίδα or a vesicleκύστη
11
28693
2537
αφού δεσμευθεί σε μια φυσαλίδα
ή ένα κυστίδιο,
00:43
that then getsπαίρνει internalizedεσωτερίκευση by the cellκύτταρο.
12
31230
2820
το οποίο στη συνέχεια
απορροφάται από το κύτταρο.
00:46
There's a problemπρόβλημα with this drawingσχέδιο, thoughαν και,
13
34050
1835
Όμως υπάρχει ένα πρόβλημα
μ' αυτή την εικόνα
00:47
and it's mainlyκυρίως in what it doesn't showπροβολή.
14
35885
2632
κι αυτό είναι κυρίως
το τι δεν μας δείχνει.
00:50
From lots of experimentsπειράματα,
15
38517
1465
Από πολλά πειράματα,
00:51
from lots of differentδιαφορετικός scientistsΕπιστήμονες,
16
39982
1835
από πολλούς διαφορετικούς επιστήμονες,
00:53
we know a lot about what these moleculesμόρια look like,
17
41817
2996
γνωρίζουμε πολλά
για το πώς μοιάζουν αυτά τα μόρια,
00:56
how they moveκίνηση around in the cellκύτταρο,
18
44813
1682
πώς κινούνται μέσα στο κύτταρο,
00:58
and that this is all takingλήψη placeθέση
19
46495
1825
και ότι όλα αυτά συμβαίνουν
01:00
in an incrediblyαπίστευτα dynamicδυναμικός environmentπεριβάλλον.
20
48320
2990
σε ένα εξαιρετικά δυναμικό περιβάλλον.
01:03
So in collaborationσυνεργασία with a clathrinClathrin
expertειδικός TomasΟ Tomas KirchhausenKirchhausen,
21
51310
3473
Οπότε σε συνεργασία με τον
Τόμας Κιχάουζεν, ειδικό στις κλαθρίνες,
01:06
we decidedαποφασισμένος to createδημιουργώ a newνέος kindείδος of modelμοντέλο figureεικόνα
22
54783
2319
αποφασίσαμε να φτιάξουμε
ένα νέο πρότυπο μοντέλο
01:09
that showedέδειξε all of that.
23
57102
2024
το οποίο θα παρουσίαζε όλα αυτά.
Έτσι ξεκινήσαμε εξωτερικά του κυττάρου.
01:11
So we startαρχή outsideεξω απο of the cellκύτταρο.
24
59126
1736
01:12
Now we're looking insideμέσα.
25
60862
1648
Τώρα κοιτάμε εσωτερικά.
01:14
ClathrinClathrin are these three-leggedτρία πόδια moleculesμόρια
26
62510
2080
Η κλαθρίνη είναι τρισκέλιον
01:16
that can self-assembleαυτοσυναρμολογήστε into soccer-ball-likeποδόσφαιρο-μπάλα-όπως shapesσχήματα.
27
64590
3288
που μπορεί να αυτοσυναρμολογείται
σε σχήματα μπάλας ποδοσφαίρου.
01:19
ThroughΜέσω connectionsσυνδέσεις with a membraneμεμβράνη,
28
67878
1697
Μέσω συνδέσεων με μια μεμβράνη,
01:21
clathrinClathrin is ableικανός to deformΠαραμορφώστε the membraneμεμβράνη
29
69575
2167
η κλαθρίνη μπορεί
να παραμορφώσει τη μεμβράνη
01:23
and formμορφή this sortείδος of a cupφλιτζάνι
30
71742
1413
και να σχηματίσει κάτι σαν κύπελο
01:25
that formsμορφές this sortείδος of a bubbleφυσαλλίδα, or a vesicleκύστη,
31
73155
2307
σαν μια φούσκα, ή κυστίδιο,
01:27
that's now capturingσύλληψη some of the proteinsπρωτεΐνες
32
75462
1784
που τώρα δεσμεύει ορισμένες πρωτεΐνες
01:29
that were outsideεξω απο of the cellκύτταρο.
33
77246
1654
που βρίσκονταν έξω από το κύτταρο.
01:30
ProteinsΠρωτεΐνες are comingερχομός in now that
basicallyβασικα pinchπρέζα off this vesicleκύστη,
34
78900
3498
Η έλευση των πρωτεϊνών τώρα
βασικά συμπιέζει το κυστίδιο,
01:34
makingκατασκευή it separateξεχωριστός from the restυπόλοιπο of the membraneμεμβράνη,
35
82398
2584
διαχωρίζοντάς το από το υπόλοιπο
της μεμβράνης,
01:36
and now clathrinClathrin is basicallyβασικα doneΈγινε with its jobδουλειά,
36
84982
2392
και πλέον η κλαθρίνη ολοκλήρωσε
την αποστολή της,
01:39
and so proteinsπρωτεΐνες are comingερχομός in now —
37
87374
1238
και τώρα μπαίνουν οι πρωτεΐνες
01:40
we'veέχουμε coveredσκεπαστός them yellowκίτρινος and orangeπορτοκάλι
38
88612
1946
-με χρώμα κίτρινο και πορτοκαλί-
που ευθύνονται για την αποσυναρμολόγηση
του κλωβού κλαθρίνης.
01:42
that are responsibleυπεύθυνος for takingλήψη
apartχώρια this clathrinClathrin cageκλουβί.
39
90558
2542
01:45
And so all of these proteinsπρωτεΐνες
can get basicallyβασικα recycledανακυκλωμένο
40
93100
3282
Έτσι όλες αυτές οι πρωτεΐνες
μπορούν βασικά να ανακυκλωθούν
01:48
and used all over again.
41
96382
1536
και να ξαναχρησιμοποιηθούν.
01:49
These processesδιαδικασίες are too smallμικρό to be seenείδα directlyκατευθείαν,
42
97918
3409
Είναι διαδικασίες υπερβολικά μικρές
για να παρατηρηθούν
01:53
even with the bestκαλύτερος microscopesμικροσκόπια,
43
101327
1832
ακόμα και με τα καλύτερα μικροσκόπια,
01:55
so animationsκινούμενα σχέδια like this provideπρομηθεύω a really powerfulισχυρός way
44
103159
2631
έτσι τέτοιες κινούμενες απεικονίσεις
προσφέρουν έναν δυναμικό τρόπο
οπτικοποίησης μιας υπόθεσης.
01:57
of visualizingοπτικοποίηση a hypothesisυπόθεση.
45
105790
3018
02:00
Here'sΕδώ είναι anotherαλλο illustrationαπεικόνιση,
46
108808
1846
Εδώ ακόμα μία εικονογράφηση,
02:02
and this is a drawingσχέδιο of how a researcherερευνητής mightθα μπορούσε think
47
110654
2736
και είναι μια εικόνα για το πώς
πιθανότατα σκέφτεται ο ερευνητής
02:05
that the HIVHIV virusιός getsπαίρνει into and out of cellsκυττάρων.
48
113390
3505
την είσοδο και έξοδο του ιού HIV
στα κύτταρα.
02:08
And again, this is a vastαπέραντος oversimplificationυπεραπλούστευση
49
116895
2519
Και πάλι είναι τεράστια υπεραπλούστευση
02:11
and doesn't beginαρχίζουν to showπροβολή
50
119414
1744
και ούτε καν αρχίζει να δείχνει
όσα πραγματικά γνωρίζουμε
γι' αυτές τις διαδικασίες.
02:13
what we actuallyπράγματι know about these processesδιαδικασίες.
51
121158
2482
02:15
You mightθα μπορούσε be surprisedέκπληκτος to know
52
123640
2215
Μπορεί να εκπλαγείτε μαθαίνοντας
02:17
that these simpleαπλός drawingsσχέδια ζωγραφικής are the only way
53
125855
2767
πως αυτές οι απλές εικόνες
είναι ο μόνος τρόπος
02:20
that mostπλέον biologistsβιολόγους visualizeφαντάζομαι
theirδικα τους molecularμοριακός hypothesesυποθέσεις.
54
128622
3832
που οι περισσότεροι βιολόγοι απεικονίζουν
τις μοριακές τους υποθέσεις.
02:24
Why?
55
132454
1028
Γιατί;
02:25
Because creatingδημιουργώντας moviesκινηματογράφος of processesδιαδικασίες
56
133482
1990
Γιατί είναι πολύ δύσκολη
η δημιουργία μιας ταινίας
02:27
as we think they actuallyπράγματι occurσυμβούν is really hardσκληρά.
57
135472
3014
για υποτιθέμενη εκτέλεση διαδικασίας.
02:30
I spentξόδεψε monthsμήνες in HollywoodΧόλιγουντ
learningμάθηση 3D animationκινουμένων σχεδίων softwareλογισμικό,
58
138486
3633
Πέρασα μήνες στο Χόλιγουντ μαθαίνοντας
λογισμικά τρισδιάστατης κίνησης
02:34
and I spendδαπανήσει monthsμήνες on eachκαθε animationκινουμένων σχεδίων,
59
142119
2281
και πολλούς μήνες σε κάθε ταινία,
02:36
and that's just time that mostπλέον
researchersερευνητές can't affordΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ δυνατοτητα.
60
144400
3350
και οι περισσότεροι ερευνητές
δεν διαθέτουν τόσο χρόνο.
02:39
The payoffsαποπληρωμές can be hugeτεράστιος, thoughαν και.
61
147750
2200
Τα αποτελέσματα όμως
μπορεί να είναι αξιόλογα.
02:41
MolecularΜοριακή animationsκινούμενα σχέδια are unparalleledχωρίς προηγούμενο
62
149950
2384
Η κινούμενη εικόνα σχετικά με μόρια
02:44
in theirδικα τους abilityικανότητα to conveyμεταφέρω, εκφράζω a great dealσυμφωνία of informationπληροφορίες
63
152334
3441
είναι μοναδική
στην απόδοση πλήθους πληροφοριών
02:47
to broadευρύς audiencesκοινό with extremeάκρο accuracyακρίβεια.
64
155775
3592
σε μεγάλα ακροατήρια
με τεράστια λεπτομέρεια.
Τώρα εργάζομαι σε ένα νέο πρόγραμμα
02:51
And I'm workingεργαζόμενος on a newνέος projectέργο now
65
159367
1503
02:52
calledπου ονομάζεται "The ScienceΕπιστήμη of HIVHIV"
66
160870
1438
που λέγεται «Η Επιστήμη του HIV»
02:54
where I'll be animatingΕμψύχωση the entireολόκληρος life cycleκύκλος
67
162308
2362
όπου θα δείξω με κινούμενες εικόνες
ολόκληρο τον κύκλο του ιού HIV
02:56
of the HIVHIV virusιός as accuratelyμε ακρίβεια as possibleδυνατόν
68
164670
3104
όσο το δυνατόν ακριβέστερα
02:59
and all in molecularμοριακός detailλεπτομέρεια.
69
167774
1961
και όλα με μοριακή λεπτομέρεια.
03:01
The animationκινουμένων σχεδίων will featureχαρακτηριστικό dataδεδομένα
70
169735
2151
Θα παρουσιάζονται δεδομένα
03:03
from thousandsχιλιάδες of researchersερευνητές
collectedσυγκεντρωμένος over decadesδεκαετίες,
71
171886
2976
που συλλέχθηκαν για δεκαετίες
από χιλιάδες ερευνητές,
03:06
dataδεδομένα on what this virusιός looksφαίνεται like,
72
174862
3080
δεδομένα για την εμφάνιση του ιού,
03:09
how it's ableικανός to infectμολύνει cellsκυττάρων in our bodyσώμα,
73
177942
3088
του πώς προσβάλλει τα σωματικά μας κύτταρα
03:13
and how therapeuticsθεραπευτική are
helpingβοήθεια to combatμάχη infectionμόλυνση.
74
181030
3972
και το πώς οι θεραπείες βοηθούν
στην καταπολέμηση της μόλυνσης.
Με τα χρόνια ανακάλυψα
ότι η κινούμενη εικόνα
03:17
Over the yearsχρόνια, I foundβρέθηκαν that animationsκινούμενα σχέδια
75
185002
2329
03:19
aren'tδεν είναι just usefulχρήσιμος for communicatingεπικοινωνία an ideaιδέα,
76
187331
2819
δεν χρησιμεύει
μόνο στη μετάδοση μιας ιδέας,
03:22
but they're alsoεπίσης really usefulχρήσιμος
77
190150
1496
αλλά είναι ιδιαίτερα χρήσιμη
03:23
for exploringεξερευνώντας a hypothesisυπόθεση.
78
191646
2312
στη διερεύνηση μιας θεωρίας.
03:25
BiologistsΒιολόγοι for the mostπλέον partμέρος are
still usingχρησιμοποιώντας a paperχαρτί and pencilμολύβι
79
193958
3194
Κατά κανόνα οι βιολόγοι
ακόμα χρησιμοποιούν χαρτί και μολύβι
για να απεικονίσουν τις διαδικασίες
που μελετούν,
03:29
to visualizeφαντάζομαι the processesδιαδικασίες they studyμελέτη,
80
197152
2222
03:31
and with the dataδεδομένα we have now,
that's just not good enoughαρκετά anymoreπια.
81
199374
3480
και με τα δεδομένα που τώρα διαθέτουμε,
αυτό δεν επαρκεί πλέον.
03:34
The processεπεξεργάζομαι, διαδικασία of creatingδημιουργώντας an animationκινουμένων σχεδίων
82
202854
2416
Η διαδικασία δημιουργίας μιας ταινίας
με κινούμενη εικόνα
03:37
can actενεργω as a catalystκαταλύτης that allowsεπιτρέπει researchersερευνητές
83
205270
2657
βοηθάει σημαντικά τους ερευνητές
03:39
to crystalizeCrystalize and refineΕπανέλεγχος theirδικα τους ownτα δικά ideasιδέες.
84
207927
2951
στη διευκρίνιση και τελειοποίηση
των ιδεών τους.
03:42
One researcherερευνητής I workedεργάστηκε with
85
210878
1784
Μια ερευνήτρια που συνεργαστήκαμε,
03:44
who worksεργοστάσιο on the molecularμοριακός mechanismsμηχανισμούς
86
212662
1776
που μελετούσε τους μοριακούς μηχανισμούς
03:46
of neurodegenerativeνευροεκφυλιστικές diseasesασθένειες
87
214438
1784
των νευροεκφυλιστικών νόσων,
03:48
cameήρθε up with experimentsπειράματα that were relatedσχετίζεται με
88
216222
1978
επινόησε πειράματα που σχετίζονταν άμεσα
03:50
directlyκατευθείαν to the animationκινουμένων σχεδίων that
she and I workedεργάστηκε on togetherμαζί,
89
218200
2983
με την ταινία κινούμενης εικόνας
που δουλέψαμε μαζί,
03:53
and in this way, animationκινουμένων σχεδίων can
feedταίζω back into the researchέρευνα processεπεξεργάζομαι, διαδικασία.
90
221183
4121
κι έτσι η ταινία μπορεί να ανατροφοδοτεί
την ερευνητική διεργασία.
Νομίζω ότι η κινούμενη εικόνα
μπορεί να αλλάξει τη βιολογία.
03:57
I believe that animationκινουμένων σχεδίων can changeαλλαγή biologyβιολογία.
91
225304
2853
και τον τρόπο που επικοινωνούμε,
04:00
It can changeαλλαγή the way that we
communicateεπικοινωνώ with one anotherαλλο,
92
228157
2568
που διερευνούμε τα δεδομένα μας,
04:02
how we exploreεξερευνώ our dataδεδομένα
93
230725
1623
που διδάσκουμε τους μαθητές μας.
04:04
and how we teachδιδάσκω our studentsΦοιτητές.
94
232348
1327
04:05
But for that changeαλλαγή to happenσυμβεί,
95
233675
1454
Αλλά γι' αυτή την αλλαγή
04:07
we need more researchersερευνητές creatingδημιουργώντας animationsκινούμενα σχέδια,
96
235129
3157
χρειάζονται περισσότεροι ερευνητές
να κάνουν κινούμενες εικόνες,
04:10
and towardπρος that endτέλος, I broughtέφερε togetherμαζί a teamομάδα
97
238286
2255
και με αυτόν τον σκοπό,
δημιούργησα μια ομάδα
04:12
of biologistsβιολόγους, animatorsεμψυχωτές and programmersπρογραμματιστές
98
240541
3137
βιολόγων, τεχνικών κινούμενης εικόνας,
και προγραμματιστών,
04:15
to createδημιουργώ a newνέος, freeΕλεύθερος, open-sourceανοιχτή πηγή softwareλογισμικό
99
243678
3047
που θα φτιάξουν ένα δωρεάν
νέο λογισμικό ανοικτού κώδικα
04:18
we call it MolecularΜοριακή FlipbookΦυλλοσκοπίων
100
246725
1904
-το λέμε Μοριακό Φυλλοσκόπιο-
04:20
that's createdδημιουργήθηκε just for biologistsβιολόγους
101
248629
1896
που φτιάχτηκε μόνο για βιολόγους
04:22
just to createδημιουργώ molecularμοριακός animationsκινούμενα σχέδια.
102
250525
3545
που θέλουν να φτιάξουν
μοριακές απεικονίσεις.
04:26
From our testingδοκιμές, we'veέχουμε foundβρέθηκαν
that it only takes 15 minutesλεπτά
103
254070
3712
Από τις δοκιμές βρήκαμε
ότι χρειάζεται μόνο 15 λεπτά
04:29
for a biologistβιολόγος who has never
touchedσυγκενημένος animationκινουμένων σχεδίων softwareλογισμικό before
104
257782
3268
για έναν βιολόγο που δεν έχει ξαναδεί
λογισμικό κινούμενης εικόνας
04:33
to createδημιουργώ her first molecularμοριακός animationκινουμένων σχεδίων
105
261050
2736
ώστε να δημιουργήσει
την πρώτη μοριακή απεικόνιση
04:35
of her ownτα δικά hypothesisυπόθεση.
106
263786
1522
της δικής της θεωρίας.
Επίσης φτιάχνουμε
μια διαδικτυακή βάση δεδομένων
04:37
We're alsoεπίσης buildingΚτίριο an onlineσε απευθείας σύνδεση databaseβάση δεδομένων
107
265308
2150
04:39
where anyoneο καθενας can viewθέα, downloadΚατεβάστε and contributeσυμβάλλει
108
267458
2775
όπου καθένας θα μπορεί να δει,
να κατεβάσει ή να ανεβάσει
04:42
theirδικα τους ownτα δικά animationsκινούμενα σχέδια.
109
270233
1616
τις δικές του κινούμενες εικόνες.
04:43
We're really excitedερεθισμένος to announceανακοινώσει
110
271849
1971
Χαιρόμαστε ιδιαίτερα που ανακοινώνουμε
04:45
that the betaβήτα versionεκδοχή of the molecularμοριακός animationκινουμένων σχεδίων
111
273820
2462
ότι η δοκιμαστική έκδοση του λογισμικού
κατασκευής μοριακής κινούμενης εικόνας
04:48
softwareλογισμικό toolkitΚιτ εργαλείων will be availableδιαθέσιμος for downloadΚατεβάστε todayσήμερα.
112
276282
4208
είναι διαθέσιμη για μεταφόρτωση σήμερα.
04:52
We are really excitedερεθισμένος to see
what biologistsβιολόγους will createδημιουργώ with it
113
280490
2743
Θα χαρούμε πολύ να δούμε
τις δημιουργίες των βιολόγων
04:55
and what newνέος insightsπληροφορίες they're ableικανός to gainκέρδος
114
283233
2056
και με ποιους νέους τρόπους θα επωφεληθούν
04:57
from finallyτελικά beingνα εισαι ableικανός to animateκίνηση
115
285289
1481
από την ικανότητα
να απεικονίζουν με κίνηση
04:58
theirδικα τους ownτα δικά modelμοντέλο figuresαριθμούς.
116
286770
1703
τα δικά τους πρότυπα είδωλα.
05:00
Thank you.
117
288473
2240
Σας ευχαριστώ.
(Χειροκρότημα)
05:02
(ApplauseΧειροκροτήματα)
118
290713
3158
Translated by Lucas Kaimaras
Reviewed by Chryssa Rapessi

▲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