TED2014
Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis
ジャネット・イワサ: アニメーションで科学者の仮説を試す方法
Filmed:
Readability: 5.1
900,546 views
3Dアニメーションは、科学者の仮説に息吹を吹き込みます。分子生物学者(TEDフェロー)のジャネット・イワサは、科学者の為だけに開発されたオープンソースの3Dアニメーションソフトを紹介します。
Double-click the English transcript below to play the video.
この絵を見て下さい
00:12
Take a look at this drawing.
0
710
1869
なんだか分かりますか
00:14
Can you tell what it is?
1
2579
1604
00:16
I'm a molecular biologist by training,
2
4183
2747
私は分子生物学者ですが
00:18
and I've seen a lot of these kinds of drawings.
3
6930
2603
このような
00:21
They're usually referred to as a model figure,
4
9533
3092
細胞・分子過程を表す
00:24
a drawing that shows how we think
5
12625
1734
細胞・分子過程を表す
00:26
a cellular or molecular process occurs.
6
14359
2664
モデル図を多数見てきました
00:29
This particular drawing is of a process
7
17023
2499
この絵が示すのは
00:31
called clathrin-mediated endocytosis.
8
19522
4323
クラスリン媒介エンドサイトーシス
と呼ばれるもので
と呼ばれるもので
00:35
It's a process by which a molecule can get
9
23845
2610
細胞外の分子が
00:38
from the outside of the cell to the inside
10
26455
2238
泡のような被覆小胞で
00:40
by getting captured in a bubble or a vesicle
11
28693
2537
細胞内に取り込まれ
00:43
that then gets internalized by the cell.
12
31230
2820
細胞の一部になる過程です
00:46
There's a problem with this drawing, though,
13
34050
1835
しかし この絵には問題があり
00:47
and it's mainly in what it doesn't show.
14
35885
2632
その殆どが これでは表現しきれていないということです
00:50
From lots of experiments,
15
38517
1465
多くの実験や
00:51
from lots of different scientists,
16
39982
1835
あらゆる科学者により
00:53
we know a lot about what these molecules look like,
17
41817
2996
これらの分子がどんなもので
00:56
how they move around in the cell,
18
44813
1682
細胞の中で どのように動き回るか
00:58
and that this is all taking place
19
46495
1825
そして それらが非常にダイナミックな環境で
01:00
in an incredibly dynamic environment.
20
48320
2990
起きている事などが分かっています
01:03
So in collaboration with a clathrin
expert Tomas Kirchhausen,
expert Tomas Kirchhausen,
21
51310
3473
それで クラスリン専門家の
トーマス・カークハゥゼンの協力を得て
トーマス・カークハゥゼンの協力を得て
01:06
we decided to create a new kind of model figure
22
54783
2319
全てが分かる新しいモデルを
01:09
that showed all of that.
23
57102
2024
作る事にしました
01:11
So we start outside of the cell.
24
59126
1736
それで細胞の外から始め
01:12
Now we're looking inside.
25
60862
1648
今 細胞内を見ています
01:14
Clathrin are these three-legged molecules
26
62510
2080
クラスリンは三脚巴構造で
01:16
that can self-assemble into soccer-ball-like shapes.
27
64590
3288
サッカーボールの様な形に
自己組織化します
自己組織化します
01:19
Through connections with a membrane,
28
67878
1697
細胞膜に接し
01:21
clathrin is able to deform the membrane
29
69575
2167
細胞膜を
01:23
and form this sort of a cup
30
71742
1413
コップ型から
01:25
that forms this sort of a bubble, or a vesicle,
31
73155
2307
泡の様な小胞に変え
01:27
that's now capturing some of the proteins
32
75462
1784
細胞の外にある
タンパク質と
タンパク質と
01:29
that were outside of the cell.
33
77246
1654
結合します
01:30
Proteins are coming in now that
basically pinch off this vesicle,
basically pinch off this vesicle,
34
78900
3498
結合したタンパク質は
その小胞を
その小胞を
01:34
making it separate from the rest of the membrane,
35
82398
2584
細胞膜から切り離します
01:36
and now clathrin is basically done with its job,
36
84982
2392
クラスリンの役目は
これで終わった様なものです
これで終わった様なものです
01:39
and so proteins are coming in now —
37
87374
1238
その後タンパク質は細胞内へ
01:40
we've covered them yellow and orange —
38
88612
1946
これらを黄色とオレンジ色にしました
01:42
that are responsible for taking
apart this clathrin cage.
apart this clathrin cage.
39
90558
2542
クラスリン脱離の原因です
01:45
And so all of these proteins
can get basically recycled
can get basically recycled
40
93100
3282
これらのタンパク質は
殆どが再使用されます
殆どが再使用されます
01:48
and used all over again.
41
96382
1536
これらのタンパク質は
殆どが再使用されます
殆どが再使用されます
01:49
These processes are too small to be seen directly,
42
97918
3409
これらの過程は極微で
01:53
even with the best microscopes,
43
101327
1832
どんなに優れた顕微鏡でも
見えませんでした
見えませんでした
01:55
so animations like this provide a really powerful way
44
103159
2631
それで 仮説上の過程を可視化するには
01:57
of visualizing a hypothesis.
45
105790
3018
このようなアニメーションが
実に効果的です
実に効果的です
02:00
Here's another illustration,
46
108808
1846
これは別の図ですが
02:02
and this is a drawing of how a researcher might think
47
110654
2736
研究者の想像したものを描いたもので
02:05
that the HIV virus gets into and out of cells.
48
113390
3505
HIVウイルスが細胞を
出たり入ったりしている所です
出たり入ったりしている所です
02:08
And again, this is a vast oversimplification
49
116895
2519
これはあまりに単純化されたもので
02:11
and doesn't begin to show
50
119414
1744
これでは 今明らかになっている
02:13
what we actually know about these processes.
51
121158
2482
細胞過程と呼ぶにはほど遠いものです
02:15
You might be surprised to know
52
123640
2215
驚かれると思いますが
02:17
that these simple drawings are the only way
53
125855
2767
これらの単純な図は
殆どの生物学者が
殆どの生物学者が
02:20
that most biologists visualize
their molecular hypotheses.
their molecular hypotheses.
54
128622
3832
分子レベルの仮説を可視化できる
唯一の方法です
唯一の方法です
02:24
Why?
55
132454
1028
どうしてでしょう?
02:25
Because creating movies of processes
56
133482
1990
予測される分子過程の
02:27
as we think they actually occur is really hard.
57
135472
3014
動画を作る事はとても難しいからです
02:30
I spent months in Hollywood
learning 3D animation software,
learning 3D animation software,
58
138486
3633
何ヶ月もハリウッドで
3Dアニメーションソフトを学び
3Dアニメーションソフトを学び
02:34
and I spend months on each animation,
59
142119
2281
1つのアニメーションに何ヶ月も
かけました
かけました
02:36
and that's just time that most
researchers can't afford.
researchers can't afford.
60
144400
3350
問題は研究者には
そんな時間がない事です
そんな時間がない事です
02:39
The payoffs can be huge, though.
61
147750
2200
でも その甲斐は十分にあります
02:41
Molecular animations are unparalleled
62
149950
2384
アニメーションほど
02:44
in their ability to convey a great deal of information
63
152334
3441
これほど詳細にしかも正確に分子過程の情報を
02:47
to broad audiences with extreme accuracy.
64
155775
3592
多くの人々に伝えられるものはありません
02:51
And I'm working on a new project now
65
159367
1503
今 新しいプロジェクト
02:52
called "The Science of HIV"
66
160870
1438
「HIVの科学」に携わっています
02:54
where I'll be animating the entire life cycle
67
162308
2362
HIVウイルスのライフサイクルの全てを
02:56
of the HIV virus as accurately as possible
68
164670
3104
分子レベルで できる限り正確に
アニメーション化する計画です
アニメーション化する計画です
02:59
and all in molecular detail.
69
167774
1961
分子レベルで できる限り正確に
アニメーション化する計画です
アニメーション化する計画です
03:01
The animation will feature data
70
169735
2151
アニメーションに織り込まれるのは
03:03
from thousands of researchers
collected over decades,
collected over decades,
71
171886
2976
研究者が過去何十年も掛かり集めた
何千ものデータからの
何千ものデータからの
03:06
data on what this virus looks like,
72
174862
3080
ウイルスの様子や
03:09
how it's able to infect cells in our body,
73
177942
3088
ウイルスがヒト細胞を
感染させる様子や
感染させる様子や
03:13
and how therapeutics are
helping to combat infection.
helping to combat infection.
74
181030
3972
治療で感染と闘う様子などです
03:17
Over the years, I found that animations
75
185002
2329
過去何年間で 分かった事は
03:19
aren't just useful for communicating an idea,
76
187331
2819
アニメーションはアイデアを
伝えるのに有用なだけでなく
伝えるのに有用なだけでなく
03:22
but they're also really useful
77
190150
1496
仮説を探るのに
03:23
for exploring a hypothesis.
78
191646
2312
とても役に立ちます
03:25
Biologists for the most part are
still using a paper and pencil
still using a paper and pencil
79
193958
3194
生物学者は殆ど
未だに紙と鉛筆を使って
未だに紙と鉛筆を使って
03:29
to visualize the processes they study,
80
197152
2222
研究過程を可視化していますが
03:31
and with the data we have now,
that's just not good enough anymore.
that's just not good enough anymore.
81
199374
3480
今のデータを表すには
もうそれでは十分ではないのです
もうそれでは十分ではないのです
03:34
The process of creating an animation
82
202854
2416
アニメーションを作ることで
03:37
can act as a catalyst that allows researchers
83
205270
2657
研究者は自分たちのアイデアを
03:39
to crystalize and refine their own ideas.
84
207927
2951
精密に具体化できるのです
03:42
One researcher I worked with
85
210878
1784
過去に関わった
03:44
who works on the molecular mechanisms
86
212662
1776
神経変性疾患の分子構造の
03:46
of neurodegenerative diseases
87
214438
1784
研究をしている ある研究者は
03:48
came up with experiments that were related
88
216222
1978
私と共に作製した
アニメーションに
アニメーションに
03:50
directly to the animation that
she and I worked on together,
she and I worked on together,
89
218200
2983
直接関連した実験を
考え出しました
考え出しました
03:53
and in this way, animation can
feed back into the research process.
feed back into the research process.
90
221183
4121
このようにアニメーションは研究者に
インスピレーションを与えてくれます
インスピレーションを与えてくれます
03:57
I believe that animation can change biology.
91
225304
2853
アニメーションで生物学が
変わると信じています
変わると信じています
04:00
It can change the way that we
communicate with one another,
communicate with one another,
92
228157
2568
アニメーションを通して
私たち研究者の関わり方
私たち研究者の関わり方
04:02
how we explore our data
93
230725
1623
データの探索の仕方
クラスでの教え方を
変えることができます
変えることができます
04:04
and how we teach our students.
94
232348
1327
04:05
But for that change to happen,
95
233675
1454
しかしそうなるには
04:07
we need more researchers creating animations,
96
235129
3157
もっと多くの研究者が
アニメーションを作る必要があります
アニメーションを作る必要があります
04:10
and toward that end, I brought together a team
97
238286
2255
それを目指して 生物学者、 アニメーション作成者
プログラマーと共に
プログラマーと共に
04:12
of biologists, animators and programmers
98
240541
3137
新しい 自由なオープンソースのソフト
04:15
to create a new, free, open-source software —
99
243678
3047
「分子パラパラ本」と名付た
04:18
we call it Molecular Flipbook —
100
246725
1904
生物学者だけのための
04:20
that's created just for biologists
101
248629
1896
分子アニメーション制作ソフトを作りました
04:22
just to create molecular animations.
102
250525
3545
テストしてこんなことが分かりました
04:26
From our testing, we've found
that it only takes 15 minutes
that it only takes 15 minutes
103
254070
3712
アニメーションソフトを
使った事のない研究者でも
使った事のない研究者でも
自分達の研究における仮説を
04:29
for a biologist who has never
touched animation software before
touched animation software before
104
257782
3268
04:33
to create her first molecular animation
105
261050
2736
初めて分子アニメーションにするのに
04:35
of her own hypothesis.
106
263786
1522
15分しか掛かりませんでした
04:37
We're also building an online database
107
265308
2150
また誰でも見れ
ダウンロードでき
ダウンロードでき
04:39
where anyone can view, download and contribute
108
267458
2775
自分のアニメーションを投稿できる
オンライン・データベースも
私たちは作っています
私たちは作っています
04:42
their own animations.
109
270233
1616
04:43
We're really excited to announce
110
271849
1971
ダウンドロード可能な
分子アニメーションの
分子アニメーションの
04:45
that the beta version of the molecular animation
111
273820
2462
ソフトツールキットが
今日 ベータ版で公開される事を
今日 ベータ版で公開される事を
04:48
software toolkit will be available for download today.
112
276282
4208
お知らせできて とても嬉しいです
04:52
We are really excited to see
what biologists will create with it
what biologists will create with it
113
280490
2743
ついに自分たちのモデルを
アニメーション化できる事で
アニメーション化できる事で
04:55
and what new insights they're able to gain
114
283233
2056
生物学者の皆さんが何を作れるか
04:57
from finally being able to animate
115
285289
1481
又どんな洞察が得られるかと
04:58
their own model figures.
116
286770
1703
とても心がときめいています
05:00
Thank you.
117
288473
2240
ありがとうございました
05:02
(Applause)
118
290713
3158
(拍手)
ABOUT THE SPEAKER
Janet Iwasa - Molecular animatorWhy 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 speakerJanet Iwasa | Speaker | TED.com