TED2014
Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis
Janet Iwasa: Animaţia poate ajuta cercetătorii să testeze o ipoteză
Filmed:
Readability: 5.1
900,546 views
Animaţia 3D poate da viaţă ipotezelor ştiinţifice. Biologul molecular (şi TED Fellow) Janet Iwasa ne prezintă un nou software de animaţie cu sursa deschisă, conceput doar pentru oamenii de ştiinţă.
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Take a look at this drawing.
0
710
1869
Priviţi la acest desen.
00:14
Can you tell what it is?
1
2579
1604
Puteţi spune ce este?
00:16
I'm a molecular biologist by training,
2
4183
2747
De profesie, sunt biolog molecular,
00:18
and I've seen a lot of these kinds of drawings.
3
6930
2603
şi am văzut multe asemenea desene.
00:21
They're usually referred to as a model figure,
4
9533
3092
De obicei sunt numite modele procesuale,
00:24
a drawing that shows how we think
5
12625
1734
desene care arată cum credem
00:26
a cellular or molecular process occurs.
6
14359
2664
că se desfăşoară
un proces celular sau molecular.
un proces celular sau molecular.
00:29
This particular drawing is of a process
7
17023
2499
Acest desen reprezintă un proces
00:31
called clathrin-mediated endocytosis.
8
19522
4323
numit endocitoză intermediată de clatrină.
00:35
It's a process by which a molecule can get
9
23845
2610
E un proces prin care
o moleculă poate pătrunde
o moleculă poate pătrunde
00:38
from the outside of the cell to the inside
10
26455
2238
din afara celulei în interior ei
00:40
by getting captured in a bubble or a vesicle
11
28693
2537
prin capturarea ei într-o bulă
sau o veziculă
sau o veziculă
00:43
that then gets internalized by the cell.
12
31230
2820
care apoi este încorporată de celulă.
00:46
There's a problem with this drawing, though,
13
34050
1835
Există o problemă cu acest desen,
00:47
and it's mainly in what it doesn't show.
14
35885
2632
constând, în principal,
în ceea ce nu arată.
în ceea ce nu arată.
00:50
From lots of experiments,
15
38517
1465
În urma multor experimente,
00:51
from lots of different scientists,
16
39982
1835
de la diferiţi oameni de ştiinţă,
00:53
we know a lot about what these molecules look like,
17
41817
2996
ştim o multe despre cum arată
aceste molecule,
aceste molecule,
00:56
how they move around in the cell,
18
44813
1682
cum se mişcă în celulă,
00:58
and that this is all taking place
19
46495
1825
şi că toate acestea au loc
01:00
in an incredibly dynamic environment.
20
48320
2990
într-un mediu incredibil de dinamic.
01:03
So in collaboration with a clathrin
expert Tomas Kirchhausen,
expert Tomas Kirchhausen,
21
51310
3473
Deci, în colaborare cu un expert
în clatrine,Tomas Kirchhausen,
în clatrine,Tomas Kirchhausen,
01:06
we decided to create a new kind of model figure
22
54783
2319
am decis să creăm o nouă reprezentare
01:09
that showed all of that.
23
57102
2024
care arată toate acestea.
01:11
So we start outside of the cell.
24
59126
1736
Am pornit din exteriorul celulei.
01:12
Now we're looking inside.
25
60862
1648
Acum privim în interior.
01:14
Clathrin are these three-legged molecules
26
62510
2080
Clatrinele sunt moleculele
cu trei picioare
cu trei picioare
01:16
that can self-assemble into soccer-ball-like shapes.
27
64590
3288
care se pot auto-asambla
în forme de genul mingii de fotbal.
în forme de genul mingii de fotbal.
01:19
Through connections with a membrane,
28
67878
1697
Prin legături cu o membrană,
01:21
clathrin is able to deform the membrane
29
69575
2167
clatrina poate deforma membrana
01:23
and form this sort of a cup
30
71742
1413
formând un soi de ceaşcă,
01:25
that forms this sort of a bubble, or a vesicle,
31
73155
2307
această bulă sau veziculă
01:27
that's now capturing some of the proteins
32
75462
1784
care acum captează unele proteine
01:29
that were outside of the cell.
33
77246
1654
din afara celulei.
01:30
Proteins are coming in now that
basically pinch off this vesicle,
basically pinch off this vesicle,
34
78900
3498
Proteinele vin acum în această
priză a acestei vezicule
priză a acestei vezicule
01:34
making it separate from the rest of the membrane,
35
82398
2584
separând-o de restul membranei,
01:36
and now clathrin is basically done with its job,
36
84982
2392
acum clatrina şi-a realizat,
practic, misiunea.
practic, misiunea.
01:39
and so proteins are coming in now —
37
87374
1238
Acum vin proteinele -
01:40
we've covered them yellow and orange —
38
88612
1946
le-am colorat în galben şi oranj -
01:42
that are responsible for taking
apart this clathrin cage.
apart this clathrin cage.
39
90558
2542
responsabile cu dezmebrarea
acesti cuşti clatrinice.
acesti cuşti clatrinice.
01:45
And so all of these proteins
can get basically recycled
can get basically recycled
40
93100
3282
Astfel, toate acest proteine
pot fi practic reciclate
pot fi practic reciclate
01:48
and used all over again.
41
96382
1536
şi reutilizate continuu.
01:49
These processes are too small to be seen directly,
42
97918
3409
Aceste procese sunt prea mici
pentru a fi observate direct,
pentru a fi observate direct,
01:53
even with the best microscopes,
43
101327
1832
chiar cu cele mai bune microscoape,
01:55
so animations like this provide a really powerful way
44
103159
2631
deci astfel de animaţii
asigură un mijloc foarte bun
asigură un mijloc foarte bun
01:57
of visualizing a hypothesis.
45
105790
3018
pentru a reprezenta o ipoteză.
02:00
Here's another illustration,
46
108808
1846
Iată o altă ilustraţie.
02:02
and this is a drawing of how a researcher might think
47
110654
2736
E un desen al modului
în care un cercetător își poate imagina
în care un cercetător își poate imagina
02:05
that the HIV virus gets into and out of cells.
48
113390
3505
virusul HIV intrând şi ieșind din celule.
02:08
And again, this is a vast oversimplification
49
116895
2519
Evident e o super-simplificare
02:11
and doesn't begin to show
50
119414
1744
şi nu reușește să arate
02:13
what we actually know about these processes.
51
121158
2482
ce ştim de fapt despre aceste procese.
02:15
You might be surprised to know
52
123640
2215
Puteţi fi surprinşi să ştiţi
02:17
that these simple drawings are the only way
53
125855
2767
că aceste simple desene sunt singura cale
02:20
that most biologists visualize
their molecular hypotheses.
their molecular hypotheses.
54
128622
3832
prin care majoritatea biologilor
îşi vizualizează ipotezele moleculare.
îşi vizualizează ipotezele moleculare.
02:24
Why?
55
132454
1028
De ce?
02:25
Because creating movies of processes
56
133482
1990
Deoarece crearea filmelor proceselor
02:27
as we think they actually occur is really hard.
57
135472
3014
aşa cum credem că au loc în realitate,
e dificilă.
e dificilă.
02:30
I spent months in Hollywood
learning 3D animation software,
learning 3D animation software,
58
138486
3633
Am petrecut luni întregi în Hollywood,
învăţând softul animaţiei 3D
învăţând softul animaţiei 3D
02:34
and I spend months on each animation,
59
142119
2281
şi am petrecut luni întregi
cu fiecare animaţie,
cu fiecare animaţie,
02:36
and that's just time that most
researchers can't afford.
researchers can't afford.
60
144400
3350
e un timp pe care majoritatea
cercetătorilor nu şi-l pot permite.
cercetătorilor nu şi-l pot permite.
02:39
The payoffs can be huge, though.
61
147750
2200
Totuşi, rezultatele pot fi enorme.
02:41
Molecular animations are unparalleled
62
149950
2384
Animaţia moleculară nu are concurenţă
02:44
in their ability to convey a great deal of information
63
152334
3441
în abilitatea de a transmite
un mare volum de informaţii
un mare volum de informaţii
02:47
to broad audiences with extreme accuracy.
64
155775
3592
audienţelor largi, cu extremă acurateţe.
02:51
And I'm working on a new project now
65
159367
1503
Lucrez acum la un proiect nou
02:52
called "The Science of HIV"
66
160870
1438
numit „Ştiinţa HIV-ului",
02:54
where I'll be animating the entire life cycle
67
162308
2362
unde voi anima întregul ciclu de viaţă
02:56
of the HIV virus as accurately as possible
68
164670
3104
al virusului HIV, cât de precis posibil,
02:59
and all in molecular detail.
69
167774
1961
şi totul în detalii moleculare.
03:01
The animation will feature data
70
169735
2151
Animaţia va prezenta datele
03:03
from thousands of researchers
collected over decades,
collected over decades,
71
171886
2976
colectate de la mii de cercetători,
în zeci de ani,
în zeci de ani,
03:06
data on what this virus looks like,
72
174862
3080
informaţii despre cum arată acest virus,
03:09
how it's able to infect cells in our body,
73
177942
3088
cum e capabil să infecteze
celulele organismelor noastre,
celulele organismelor noastre,
03:13
and how therapeutics are
helping to combat infection.
helping to combat infection.
74
181030
3972
şi cum terapeuţii ne ajută
să luptăm cu infecţia.
să luptăm cu infecţia.
03:17
Over the years, I found that animations
75
185002
2329
Peste ani, am descoperit că animaţia
03:19
aren't just useful for communicating an idea,
76
187331
2819
nu e utilă doar pentru a transmite o idee,
03:22
but they're also really useful
77
190150
1496
dar este cu adevărat utilă
03:23
for exploring a hypothesis.
78
191646
2312
și pentru a explora o ipoteză.
03:25
Biologists for the most part are
still using a paper and pencil
still using a paper and pencil
79
193958
3194
Biologii, în mare parte,
utilizează încă foaia şi creionul
utilizează încă foaia şi creionul
03:29
to visualize the processes they study,
80
197152
2222
pentru a vizualiza procesul
pe care îl studiază,
pe care îl studiază,
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
dar cu datele prezente
nu mai e suficient.
nu mai e suficient.
03:34
The process of creating an animation
82
202854
2416
Procesul creării unei animaţii
03:37
can act as a catalyst that allows researchers
83
205270
2657
poate juca rolul catalizatorului
care permite cercetătorilor
care permite cercetătorilor
03:39
to crystalize and refine their own ideas.
84
207927
2951
să-şi cristalizeze şi să-şi rafineze
propriile idei.
propriile idei.
03:42
One researcher I worked with
85
210878
1784
Un cercetător cu care am lucrat,
03:44
who works on the molecular mechanisms
86
212662
1776
care lucrează
la mecanismele moleculare
la mecanismele moleculare
03:46
of neurodegenerative diseases
87
214438
1784
ale bolilor neuro-degenerative
03:48
came up with experiments that were related
88
216222
1978
a venit cu experimente
care aveau legătură
care aveau legătură
03:50
directly to the animation that
she and I worked on together,
she and I worked on together,
89
218200
2983
directă cu animaţia
la care am lucrat împreună,
la care am lucrat împreună,
03:53
and in this way, animation can
feed back into the research process.
feed back into the research process.
90
221183
4121
şi, astfel, animaţia e un feedback
în procesul de cercetare.
în procesul de cercetare.
03:57
I believe that animation can change biology.
91
225304
2853
Cred că animaţia
poate schimba biologia.
poate schimba biologia.
04:00
It can change the way that we
communicate with one another,
communicate with one another,
92
228157
2568
Poate schimba modul
în care comunicăm unul cu altul,
în care comunicăm unul cu altul,
04:02
how we explore our data
93
230725
1623
cum ne analizăm informaţiile
04:04
and how we teach our students.
94
232348
1327
şi cum le predăm studenţilor noştri.
04:05
But for that change to happen,
95
233675
1454
Dar, pentru ca schimbarea să aibă loc,
04:07
we need more researchers creating animations,
96
235129
3157
avem nevoie de mai mulţi
cercetători care să creeze animaţii,
cercetători care să creeze animaţii,
04:10
and toward that end, I brought together a team
97
238286
2255
şi către acest ţel, am format o echipă
04:12
of biologists, animators and programmers
98
240541
3137
de biologi, animatori şi programatori
04:15
to create a new, free, open-source software —
99
243678
3047
pentru a crea un nou software,
gratuit, cu sursa deschisă,
gratuit, cu sursa deschisă,
04:18
we call it Molecular Flipbook —
100
246725
1904
îl denumim Molecular Flipbook,
04:20
that's created just for biologists
101
248629
1896
creat doar pentru ca biologii
04:22
just to create molecular animations.
102
250525
3545
să creeze animaţii moleculare.
04:26
From our testing, we've found
that it only takes 15 minutes
that it only takes 15 minutes
103
254070
3712
Din testări, am văzut că
îi trebuie doar 15 minute
îi trebuie doar 15 minute
04:29
for a biologist who has never
touched animation software before
touched animation software before
104
257782
3268
unui biolog care nu s-a atins vreodată
de un software de animaţie
de un software de animaţie
04:33
to create her first molecular animation
105
261050
2736
să creeze prima animaţie moleculară
04:35
of her own hypothesis.
106
263786
1522
a propriei sale ipoteze.
04:37
We're also building an online database
107
265308
2150
Realizăm, de asemenea,
o bază de date online
o bază de date online
04:39
where anyone can view, download and contribute
108
267458
2775
unde oricine poate vedea, descărca
04:42
their own animations.
109
270233
1616
şi contribui cu propriile animaţii.
04:43
We're really excited to announce
110
271849
1971
Suntem încântaţi să anunţăm
04:45
that the beta version of the molecular animation
111
273820
2462
că versiunea beta a softului
de animaţie moleculare
de animaţie moleculare
04:48
software toolkit will be available for download today.
112
276282
4208
va putea fi descărcată astăzi.
04:52
We are really excited to see
what biologists will create with it
what biologists will create with it
113
280490
2743
Suntem nerăbdători să vedem
ce vor crea biologii cu el
ce vor crea biologii cu el
04:55
and what new insights they're able to gain
114
283233
2056
şi ce perspective noi vor putea obţine,
04:57
from finally being able to animate
115
285289
1481
putând, în sfârşit, să-şi animeze
04:58
their own model figures.
116
286770
1703
propriile modele procesuale.
05:00
Thank you.
117
288473
2240
Vă mulţumesc.
05:02
(Applause)
118
290713
3158
(Aplauze)
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