TED2014
Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis
Janet Iwasa: Làm thế nào hoạt hình có thể giúp các nhà khoa học thử nghiệm giả thuyết
Filmed:
Readability: 5.1
900,546 views
Hoạt hình 3D có thể mang giả thuyết khoa học vào thực tiễn cuộc sống. Nhà sinh học phân tử (và là nghiên cứu sinh của TED) Janet Iwasa giới thiệu phần mềm hoạt hình với mã nguồn mở được thiết kế dành riêng cho các nhà khoa học.
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Take a look at this drawing.
0
710
1869
Hãy nhìn vào bức vẽ này.
00:14
Can you tell what it is?
1
2579
1604
Bạn có biết đó là gì không?
00:16
I'm a molecular biologist by training,
2
4183
2747
Là một nhà sinh vật học
phân tử,
phân tử,
00:18
and I've seen a lot of these kinds of drawings.
3
6930
2603
tôi đã xem rất nhiều
bức vẽ như vậy.
bức vẽ như vậy.
00:21
They're usually referred to as a model figure,
4
9533
3092
Chúng thường chỉ
1 số liệu mô hình,
1 số liệu mô hình,
00:24
a drawing that shows how we think
5
12625
1734
1 bản vẽ mô tả
cách ta nhìn nhận
cách ta nhìn nhận
00:26
a cellular or molecular process occurs.
6
14359
2664
về 1 phân tử hay quá trình phân tử.
00:29
This particular drawing is of a process
7
17023
2499
Bức vẽ này thể hiện quá trình
00:31
called clathrin-mediated endocytosis.
8
19522
4323
được gọi là sự nhập bào trung gian
qua màng clathrin
qua màng clathrin
00:35
It's a process by which a molecule can get
9
23845
2610
Đó là quá trình mà một tế bào
00:38
from the outside of the cell to the inside
10
26455
2238
nhận một phân tử
từ ngoài vào bên trong
từ ngoài vào bên trong
00:40
by getting captured in a bubble or a vesicle
11
28693
2537
bằng cách giam nó
trong bong bóng hoặc túi
trong bong bóng hoặc túi
00:43
that then gets internalized by the cell.
12
31230
2820
sau đó khởi tạo.
00:46
There's a problem with this drawing, though,
13
34050
1835
Bức vẽ này có chút vấn đề,
00:47
and it's mainly in what it doesn't show.
14
35885
2632
chủ yếu là ở thứ mà nó
chưa thể hiện được.
chưa thể hiện được.
00:50
From lots of experiments,
15
38517
1465
Từ rất nhiều thí nghiệm,
00:51
from lots of different scientists,
16
39982
1835
từ rất nhiều nhà khoa học,
00:53
we know a lot about what these molecules look like,
17
41817
2996
chúng ta biết rõ
những phân tử này trông như thế nào
những phân tử này trông như thế nào
00:56
how they move around in the cell,
18
44813
1682
cách chúng di chuyển trong tế bào,
00:58
and that this is all taking place
19
46495
1825
và rằng tất cả điều này diễn ra
01:00
in an incredibly dynamic environment.
20
48320
2990
trong 1 môi trường năng động cực kỳ.
01:03
So in collaboration with a clathrin
expert Tomas Kirchhausen,
expert Tomas Kirchhausen,
21
51310
3473
Vì vậy, phối hợp với chuyên gia
về clathrin Tomas Kirchhausen,
về clathrin Tomas Kirchhausen,
chúng tôi quyết định tạo ra
số liệu mô hình mới
số liệu mô hình mới
01:06
we decided to create a new kind of model figure
22
54783
2319
01:09
that showed all of that.
23
57102
2024
cho phép thể hiện tất cả điều đó.
01:11
So we start outside of the cell.
24
59126
1736
Bắt đầu
từ bên ngoài
từ bên ngoài
01:12
Now we're looking inside.
25
60862
1648
vào bên trong tế bào.
01:14
Clathrin are these three-legged molecules
26
62510
2080
Clathrin là những phân tử có 3 chân
01:16
that can self-assemble into soccer-ball-like shapes.
27
64590
3288
có khả năng tự tập hợp
thành những hình giống như quả bóng.
thành những hình giống như quả bóng.
01:19
Through connections with a membrane,
28
67878
1697
Bằng những kết nối với màng,
01:21
clathrin is able to deform the membrane
29
69575
2167
clathrin có thể biến dạng
01:23
and form this sort of a cup
30
71742
1413
và tạo nên dạng hình cốc này
01:25
that forms this sort of a bubble, or a vesicle,
31
73155
2307
hoạt động như một bong bóng
hoặc túi,
hoặc túi,
01:27
that's now capturing some of the proteins
32
75462
1784
chiếm lấy một số protein
01:29
that were outside of the cell.
33
77246
1654
nằm ngoài tế bào.
01:30
Proteins are coming in now that
basically pinch off this vesicle,
basically pinch off this vesicle,
34
78900
3498
Protein đi vào bên trong
dính chặt vào túi
dính chặt vào túi
làm cho túi này tách khỏi
phần còn lại của màng,
phần còn lại của màng,
01:34
making it separate from the rest of the membrane,
35
82398
2584
01:36
and now clathrin is basically done with its job,
36
84982
2392
như vậy là
công việc đã hoàn thành
công việc đã hoàn thành
protein
đang đi vào trong-
đang đi vào trong-
01:39
and so proteins are coming in now —
37
87374
1238
01:40
we've covered them yellow and orange —
38
88612
1946
chúng tôi phủ chúng
bằng màu vàng và cam
bằng màu vàng và cam
01:42
that are responsible for taking
apart this clathrin cage.
apart this clathrin cage.
39
90558
2542
có nhiệm vụ tháo rời
chiếc lồng clathrin.
chiếc lồng clathrin.
01:45
And so all of these proteins
can get basically recycled
can get basically recycled
40
93100
3282
Những protein này
về cơ bản có thể được tái chế
về cơ bản có thể được tái chế
01:48
and used all over again.
41
96382
1536
và sử dụng lại nhiều lần.
01:49
These processes are too small to be seen directly,
42
97918
3409
Không thể thấy trực tiếp
những quá trình này
những quá trình này
vì chúng rất nhỏ
ngay cả dưới kính hiển vi tốt nhất,
ngay cả dưới kính hiển vi tốt nhất,
01:53
even with the best microscopes,
43
101327
1832
01:55
so animations like this provide a really powerful way
44
103159
2631
vì vậy, mô hình như thế này
sẽ giúp ích rất nhiều
sẽ giúp ích rất nhiều
01:57
of visualizing a hypothesis.
45
105790
3018
trong việc trực quan hóa 1 giả thuyết.
02:00
Here's another illustration,
46
108808
1846
1 minh họa khác,
02:02
and this is a drawing of how a researcher might think
47
110654
2736
đây là hình vẽ
mà 1 nhà nghiên cứu cho rằng
mà 1 nhà nghiên cứu cho rằng
02:05
that the HIV virus gets into and out of cells.
48
113390
3505
là cách thức mà
virus HIV xâm nhập vào tế bào.
virus HIV xâm nhập vào tế bào.
02:08
And again, this is a vast oversimplification
49
116895
2519
Một lần nữa,
đây là sự đơn giản hóa quá mức
đây là sự đơn giản hóa quá mức
02:11
and doesn't begin to show
50
119414
1744
không thể hiện được
02:13
what we actually know about these processes.
51
121158
2482
điều ta thực sự biết về
quá trình này,
quá trình này,
02:15
You might be surprised to know
52
123640
2215
Bạn có thể ngạc nhiên khi biết rằng
02:17
that these simple drawings are the only way
53
125855
2767
những bản vẽ đơn giản này
là cách duy nhất
là cách duy nhất
02:20
that most biologists visualize
their molecular hypotheses.
their molecular hypotheses.
54
128622
3832
mà đa số các nhà sinh vật học
trực quan hóa giả thuyết phân tử.
trực quan hóa giả thuyết phân tử.
02:24
Why?
55
132454
1028
Tại sao?
02:25
Because creating movies of processes
56
133482
1990
Bởi vì tạo ra phim
về các quá trình này
về các quá trình này
02:27
as we think they actually occur is really hard.
57
135472
3014
thật sự rất khó.
02:30
I spent months in Hollywood
learning 3D animation software,
learning 3D animation software,
58
138486
3633
Tôi đã dành thời gian dài ở Hollywood
học phần mềm hoạt hình 3D
học phần mềm hoạt hình 3D
riêng mỗi đoạn hoạt họa
đã ngốn của tôi nhiều tháng trời,
đã ngốn của tôi nhiều tháng trời,
02:34
and I spend months on each animation,
59
142119
2281
02:36
and that's just time that most
researchers can't afford.
researchers can't afford.
60
144400
3350
đó là thời gian mà đa số
các nhà nghiên cứu không thể bỏ ra.
các nhà nghiên cứu không thể bỏ ra.
02:39
The payoffs can be huge, though.
61
147750
2200
Dù kết quả nhận được
có thể là rất lớn.
có thể là rất lớn.
02:41
Molecular animations are unparalleled
62
149950
2384
Không gì sánh bằng mô phỏng phân tử
về mặt truyền tải thông tin
về mặt truyền tải thông tin
02:44
in their ability to convey a great deal of information
63
152334
3441
đến lượng lớn khán giả
với độ chính xác cực cao.
với độ chính xác cực cao.
02:47
to broad audiences with extreme accuracy.
64
155775
3592
Tôi đang thực hiện 1 dự án mới
tên là "Khoa học về HIV"
tên là "Khoa học về HIV"
02:51
And I'm working on a new project now
65
159367
1503
02:52
called "The Science of HIV"
66
160870
1438
02:54
where I'll be animating the entire life cycle
67
162308
2362
tạo ra những đoạn hoạt hình
mô phỏng vòng đời của virus HIV
mô phỏng vòng đời của virus HIV
02:56
of the HIV virus as accurately as possible
68
164670
3104
càng chính xác càng tốt
và tất cả ở dạng phân tử chi tiết.
và tất cả ở dạng phân tử chi tiết.
02:59
and all in molecular detail.
69
167774
1961
03:01
The animation will feature data
70
169735
2151
Hoạt hình dựa trên dữ liệu
mà hàng ngàn nhà nghiên cứu
mà hàng ngàn nhà nghiên cứu
03:03
from thousands of researchers
collected over decades,
collected over decades,
71
171886
2976
thu thập được
qua nhiều thế kỉ,
qua nhiều thế kỉ,
03:06
data on what this virus looks like,
72
174862
3080
dữ liệu về
loại virus này trông như thế nào
loại virus này trông như thế nào
làm cách nào chúng lây nhiễm
sang các tế bào trong cơ thể,
sang các tế bào trong cơ thể,
03:09
how it's able to infect cells in our body,
73
177942
3088
03:13
and how therapeutics are
helping to combat infection.
helping to combat infection.
74
181030
3972
làm cách nào các phương pháp trị liệu
giúp chống lại nhiễm trùng.
giúp chống lại nhiễm trùng.
03:17
Over the years, I found that animations
75
185002
2329
Qua nhiều năm, tôi thấy rằng hoạt hình
không chỉ giúp ích trong giao tiếp ý tưởng
không chỉ giúp ích trong giao tiếp ý tưởng
03:19
aren't just useful for communicating an idea,
76
187331
2819
03:22
but they're also really useful
77
190150
1496
mà còn thực sự hữu ích
trong việc khám phá ra giả thuyết.
trong việc khám phá ra giả thuyết.
03:23
for exploring a hypothesis.
78
191646
2312
03:25
Biologists for the most part are
still using a paper and pencil
still using a paper and pencil
79
193958
3194
Nhà sinh vật học, phần lớn,
dùng giấy và bút chì
dùng giấy và bút chì
03:29
to visualize the processes they study,
80
197152
2222
để trực quan hóa
thứ mà họ nghiên cứu,
thứ mà họ nghiên cứu,
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
với dữ liệu hiện có,
công việc này không còn đủ tốt nữa.
công việc này không còn đủ tốt nữa.
03:34
The process of creating an animation
82
202854
2416
Quá trình tạo ra hoạt hình
có thể đóng vai trò xúc tác
có thể đóng vai trò xúc tác
03:37
can act as a catalyst that allows researchers
83
205270
2657
giúp các nhà nghiên cứu
đúc kết và tinh chỉnh ý tưởng của mình.
đúc kết và tinh chỉnh ý tưởng của mình.
03:39
to crystalize and refine their own ideas.
84
207927
2951
03:42
One researcher I worked with
85
210878
1784
Một nhà nghiên cứu về cơ chế phân tử
của bệnh thoái hóa thần kinh
của bệnh thoái hóa thần kinh
03:44
who works on the molecular mechanisms
86
212662
1776
03:46
of neurodegenerative diseases
87
214438
1784
đã tiến hành thử nghiệm
nhờ vào những đoạn hoạt hình
nhờ vào những đoạn hoạt hình
03:48
came up with experiments that were related
88
216222
1978
03:50
directly to the animation that
she and I worked on together,
she and I worked on together,
89
218200
2983
mà chúng tôi
đã thực hiện cùng nhau,
đã thực hiện cùng nhau,
03:53
and in this way, animation can
feed back into the research process.
feed back into the research process.
90
221183
4121
bằng cách này, hoạt hình có thể
cho phản hồi về quá trình nghiên cứu.
cho phản hồi về quá trình nghiên cứu.
03:57
I believe that animation can change biology.
91
225304
2853
Tôi tin rằng hoat hình
có thể thay đổi ngành sinh học,
có thể thay đổi ngành sinh học,
04:00
It can change the way that we
communicate with one another,
communicate with one another,
92
228157
2568
thay đổi cách chúng ta
giao tiếp với nhau
giao tiếp với nhau
04:02
how we explore our data
93
230725
1623
cách ta khám phá ra dữ liệu
và truyền đạt lại cho sinh viên.
và truyền đạt lại cho sinh viên.
04:04
and how we teach our students.
94
232348
1327
04:05
But for that change to happen,
95
233675
1454
Để làm được điều đó, cần nhiều hơn nữa
các nhà nghiên cứu làm phim hoạt hình.
các nhà nghiên cứu làm phim hoạt hình.
04:07
we need more researchers creating animations,
96
235129
3157
04:10
and toward that end, I brought together a team
97
238286
2255
Và tôi đã tập hợp 1 nhóm
04:12
of biologists, animators and programmers
98
240541
3137
các nhà sinh vật học,
thiết kế hoạt họa và lập trình viên
thiết kế hoạt họa và lập trình viên
04:15
to create a new, free, open-source software —
99
243678
3047
tạo ra một phần mềm mới,
miễn phí và mã nguồn mở
miễn phí và mã nguồn mở
gọi là Molecular Flipbook
(Sách lật phân tử)
(Sách lật phân tử)
04:18
we call it Molecular Flipbook —
100
246725
1904
04:20
that's created just for biologists
101
248629
1896
dành riêng cho
các nhà sinh học
các nhà sinh học
04:22
just to create molecular animations.
102
250525
3545
chỉ để tạo ra hoạt hình
cấp độ phân tử.
cấp độ phân tử.
04:26
From our testing, we've found
that it only takes 15 minutes
that it only takes 15 minutes
103
254070
3712
Từ thử nghiệm của mình,
chúng tôi nhận thấy chỉ mất 15 phút
chúng tôi nhận thấy chỉ mất 15 phút
04:29
for a biologist who has never
touched animation software before
touched animation software before
104
257782
3268
để một nhà sinh học chưa từng sử dụng
phần mềm này
phần mềm này
04:33
to create her first molecular animation
105
261050
2736
có thể tạo ra hoạt hình
phân tử đầu tiên
phân tử đầu tiên
phục vụ cho giả thiết của mình.
04:35
of her own hypothesis.
106
263786
1522
04:37
We're also building an online database
107
265308
2150
Chúng tôi cũng đang xây dựng
cơ sở dữ liệu trực tuyến
cơ sở dữ liệu trực tuyến
04:39
where anyone can view, download and contribute
108
267458
2775
cho phép mọi người xem, tải xuống
và đóng góp đoạn hoạt hình của mình.
và đóng góp đoạn hoạt hình của mình.
04:42
their own animations.
109
270233
1616
04:43
We're really excited to announce
110
271849
1971
Chúng tôi vui mừng thông báo rằng
04:45
that the beta version of the molecular animation
111
273820
2462
bản beta của phần mềm này
04:48
software toolkit will be available for download today.
112
276282
4208
đã sẵn sàng để tải về trong hôm nay.
Chúng tôi thật sự rất hào hứng
xem các nhà sinh học sẽ làm gì,
xem các nhà sinh học sẽ làm gì,
04:52
We are really excited to see
what biologists will create with it
what biologists will create with it
113
280490
2743
04:55
and what new insights they're able to gain
114
283233
2056
những kiến thức mới nào họ sẽ đạt được
nhờ vào đoạn hoạt hình
nhờ vào đoạn hoạt hình
04:57
from finally being able to animate
115
285289
1481
04:58
their own model figures.
116
286770
1703
dựa trên số liệu mô hình của riêng họ.
05:00
Thank you.
117
288473
2240
Cảm ơn.
05:02
(Applause)
118
290713
3158
(Vỗ tay)
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