TED2014
Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis
جانيت إواسا: كيف يمكن للرسوم المتحركة أن تساعد العلماء في اختبار فرضية
Filmed:
Readability: 5.1
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.
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Take a look at this drawing.
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 molecular biologist by training,
2
4183
2747
أنا أخصائية أحياء جزيئية بالتدريب
00:18
and I've seen a lot of these kinds of drawings.
3
6930
2603
وقد رأيت كثيرًا من أنواع هذه الرسوم.
00:21
They're usually referred to as a model figure,
4
9533
3092
عادةً ما يشار إليها كنموذج إيضاح،
00:24
a drawing that shows how we think
5
12625
1734
رسم يوضح تصورنا
00:26
a cellular or molecular process occurs.
6
14359
2664
لحدوث عملية خلوية أو جزيئية.
00:29
This particular drawing is of a process
7
17023
2499
هذا الشكل تحديدًا لعملية
00:31
called clathrin-mediated endocytosis.
8
19522
4323
تسمي الالتقام الخلوي بواسطة الكلاذرين.
00:35
It's a process by which a molecule can get
9
23845
2610
العملية التي من خلالها يستطيع جزيء
00:38
from the outside of the cell to the inside
10
26455
2238
من خارج الخلية الانتقال إلى داخلها
00:40
by getting captured in a bubble or a vesicle
11
28693
2537
عبر الاستحواذ عليه في فقاعة أو حويصلة
00:43
that then gets internalized by the cell.
12
31230
2820
ثم تقوم الخلية بإدخاله.
00:46
There's a problem with this drawing, though,
13
34050
1835
توجد مشكلة في هذا الرسم،
بالرغم من أنه،
بالرغم من أنه،
00:47
and it's mainly in what it doesn't show.
14
35885
2632
وفي الغالب تكون أساسًا فيما لا يظهر.
00:50
From lots of experiments,
15
38517
1465
من تجارب عديدة،
00:51
from lots of different scientists,
16
39982
1835
ومن علماء مختلفين كثر،
00:53
we know a lot about what these molecules look like,
17
41817
2996
نعرف كثيرًا عما تبدوا عليه
هذه الجزيئات،
هذه الجزيئات،
00:56
how they move around in the cell,
18
44813
1682
وكيف تتحرك في الخلية،
00:58
and that this is all taking place
19
46495
1825
وأن هذا كله يأخذ حيزا
01:00
in an incredibly dynamic environment.
20
48320
2990
بشكل لا يصدق في بيئة ديناميكية.
01:03
So in collaboration with a clathrin
expert Tomas Kirchhausen,
expert Tomas Kirchhausen,
21
51310
3473
بالتعاون مع خبير الكلاذرين
توماس كيركاوزون
توماس كيركاوزون
01:06
we decided to create a new kind of model figure
22
54783
2319
قررنا أن ننشئ شكلًا إيضاحيًا من نوع جديد
01:09
that showed all of that.
23
57102
2024
يوضح كل ذلك.
01:11
So we start outside of the cell.
24
59126
1736
نحن نبدأ خارج الخلية.
01:12
Now we're looking inside.
25
60862
1648
الآن ننظر في الداخل.
01:14
Clathrin are these three-legged molecules
26
62510
2080
الكلاذرين هي تلك الجزيئات الثلاثية الأرجل
01:16
that can self-assemble into soccer-ball-like shapes.
27
64590
3288
تستطيع أن تتجمع تلقائيًا
في أشكال تشبه كرة القدم.
في أشكال تشبه كرة القدم.
01:19
Through connections with a membrane,
28
67878
1697
من خلال اتصال الأغشية سويًا،
01:21
clathrin is able to deform the membrane
29
69575
2167
الكلاذرين قادرًا على تفكيك الغشاء
01:23
and form this sort of a cup
30
71742
1413
وتشكيل هذا النوع من الكؤوس
01:25
that forms this sort of a bubble, or a vesicle,
31
73155
2307
التي تشكل هذا النوع
من الفقاعات، أو الحويصلات،
من الفقاعات، أو الحويصلات،
01:27
that's now capturing some of the proteins
32
75462
1784
التي تستحوذ الآن على بعض البروتين
01:29
that were outside of the cell.
33
77246
1654
التي كانت خارج الخلية.
01:30
Proteins are coming in now that
basically pinch off this vesicle,
basically pinch off this vesicle,
34
78900
3498
البروتينات التي تدخل الآن
أساسًا أخذت من هذه الحويصلة،
أساسًا أخذت من هذه الحويصلة،
01:34
making it separate from the rest of the membrane,
35
82398
2584
مما يجعلها تنفصل عن باقي الغشاء،
01:36
and now clathrin is basically done with its job,
36
84982
2392
والآن أتم الكلاذرين وظيفته تمامًا،
01:39
and so proteins are coming in now —
37
87374
1238
ثم تدخل البروتينات الآن ــ
01:40
we've covered them yellow and orange —
38
88612
1946
قمنا بتغطيتها بالأصفر والبرتقالي ـــ
01:42
that are responsible for taking
apart this clathrin cage.
apart this clathrin cage.
39
90558
2542
والتي هي مسئولة عن أخذ
قفص الكلاذرين هذا بعيدًا.
قفص الكلاذرين هذا بعيدًا.
01:45
And so all of these proteins
can get basically recycled
can get basically recycled
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 processes are too small to be seen directly,
42
97918
3409
تلك العمليات صغيرة جدًا لترى مباشرةً
01:53
even with the best microscopes,
43
101327
1832
حتى بواسطة أفضل مجهر ضوئي،
01:55
so animations like this provide a really powerful way
44
103159
2631
لذلك رسوم متحركة مثل هذه
توفر وسيلة قوية حقًا
توفر وسيلة قوية حقًا
01:57
of visualizing a hypothesis.
45
105790
3018
لتصور فرضي.
02:00
Here's another illustration,
46
108808
1846
هنا رسم إيضاحي آخر،
02:02
and this is a drawing of how a researcher might think
47
110654
2736
وهذا رسم عن كيف يمكن أن يتصور الباحثون
02:05
that the HIV virus gets into and out of cells.
48
113390
3505
دخول فيروس الإيدز
لداخل الخلية والخروج منها.
لداخل الخلية والخروج منها.
02:08
And again, this is a vast oversimplification
49
116895
2519
ومرة أخرى، هذا تبسيط مفرط
02:11
and doesn't begin to show
50
119414
1744
ولا يبدأ في إظهار
02:13
what we actually know about these processes.
51
121158
2482
ما نعرف فعليًا عن هذه العمليات.
02:15
You might be surprised to know
52
123640
2215
قد تتفاجؤون لمعرفة
02:17
that these simple drawings are the only way
53
125855
2767
أن تلك الرسوم البسيطة هي الوسيلة الوحيدة
02:20
that most biologists visualize
their molecular hypotheses.
their molecular hypotheses.
54
128622
3832
التي يتصور بها معظم البيولوجيون
افتراضاتهم الجزيئية.
افتراضاتهم الجزيئية.
02:24
Why?
55
132454
1028
لماذا؟
02:25
Because creating movies of processes
56
133482
1990
لأن إنشاء أفلام للعمليات
02:27
as we think they actually occur is really hard.
57
135472
3014
كما نتصور حدوثها فعليًا صعب حقًا.
02:30
I spent months in Hollywood
learning 3D animation software,
learning 3D animation software,
58
138486
3633
قضيت شهورًا في هوليوود أتعلم
برامج الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد،
برامج الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد،
02:34
and I spend months on each animation,
59
142119
2281
وقضيت شهور في كل رسم متحرك،
02:36
and that's just time that most
researchers can't afford.
researchers can't afford.
60
144400
3350
وذلك الوقت فقط معظم الباحثون
لا يستطيعون تحمله.
لا يستطيعون تحمله.
02:39
The payoffs can be huge, though.
61
147750
2200
الفائدة يمكن أن تكون ضخمة، رغم ذلك.
02:41
Molecular animations are unparalleled
62
149950
2384
الرسوم المتحركة الجزيئية لا مثيل لها
02:44
in their ability to convey a great deal of information
63
152334
3441
في قدرتها على نقل قدر كبير من المعلومات
02:47
to broad audiences with extreme accuracy.
64
155775
3592
لجماهير عريضة بدقة قصوى.
02:51
And I'm working on a new project now
65
159367
1503
وأنا الآن أعمل على مشروع جديد
02:52
called "The Science of HIV"
66
160870
1438
يسمى "علم فيروس الإيدز"
02:54
where I'll be animating the entire life cycle
67
162308
2362
حيث سوف أقوم بعمل رسوم متحركة لدورة
02:56
of the HIV virus as accurately as possible
68
164670
3104
حياة الفيروس كاملةً بأكبر دقة ممكنة
02:59
and all in molecular detail.
69
167774
1961
وبكل التفاصيل الجزيئية.
03:01
The animation will feature data
70
169735
2151
الرسوم المتحركة سوف تبرز بيانات
03:03
from thousands of researchers
collected over decades,
collected over decades,
71
171886
2976
من آلاف الباحثين تم جمعها عبر عقود،
03:06
data on what this virus looks like,
72
174862
3080
بيانات عما يبدو عليه هذا الفيروس،
03:09
how it's able to infect cells in our body,
73
177942
3088
كيفية قدرته على إصابة خلايا أجسامنا.
03:13
and how therapeutics are
helping to combat infection.
helping to combat infection.
74
181030
3972
وكيف يساعد العلاج في مكافحة العدوى.
03:17
Over the years, I found that animations
75
185002
2329
عبر أعوام، وجدت أن الرسوم المتحركة
03:19
aren't just useful for communicating an idea,
76
187331
2819
ليست مفيدة فقط في توصيل فكرة،
03:22
but they're also really useful
77
190150
1496
لكنها حقًا مفيدةً أيضًا
03:23
for exploring a hypothesis.
78
191646
2312
لاستكشاف فرضيةً.
03:25
Biologists for the most part are
still using a paper and pencil
still using a paper and pencil
79
193958
3194
النسبة الأكبر من البيولوجيين
لا يزالون يستخدمون
لا يزالون يستخدمون
03:29
to visualize the processes they study,
80
197152
2222
الورقة وقلم الرصاص لتصور العمليات التي
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
يدرسونها، وبالبيانات التي
نمتلكها الآن، هذا لم يعد جيد بما يكفي.
نمتلكها الآن، هذا لم يعد جيد بما يكفي.
03:34
The process of creating an animation
82
202854
2416
عملية إنشاء رسم متحرك
03:37
can act as a catalyst that allows researchers
83
205270
2657
يمكن أن تقوم بدور الحافز
الذي يسمح للباحثين
الذي يسمح للباحثين
03:39
to crystalize and refine their own ideas.
84
207927
2951
ببلورة وتحسين أفكارهم الخاصة.
03:42
One researcher I worked with
85
210878
1784
واحدة من الباحثين الذين عملت معهم
03:44
who works on the molecular mechanisms
86
212662
1776
تعمل على الآليات الجزيئية
03:46
of neurodegenerative diseases
87
214438
1784
للأمراض العصبية
03:48
came up with experiments that were related
88
216222
1978
جاءت بتجارب مرتبطة
03:50
directly to the animation that
she and I worked on together,
she and I worked on together,
89
218200
2983
مباشرةً مع رسم متحرك
عملنا أنا وهي عليه سويًا،
عملنا أنا وهي عليه سويًا،
03:53
and in this way, animation can
feed back into the research process.
feed back into the research process.
90
221183
4121
وبهذه الطريقة، يمكن للرسم المتحرك
تغذية العملية البحثية.
تغذية العملية البحثية.
03:57
I believe that animation can change biology.
91
225304
2853
أنا مؤمنة بأن الرسوم المتحركة
يمكنها تغيير علم الأحياء.
يمكنها تغيير علم الأحياء.
04:00
It can change the way that we
communicate with one another,
communicate with one another,
92
228157
2568
يمكنها تغيير الطريقة التي
نتواصل بها مع بعضنا البعض،
نتواصل بها مع بعضنا البعض،
04:02
how we explore our data
93
230725
1623
كيف نستكشف بياناتنا
04:04
and how we teach our students.
94
232348
1327
وكيف نعلم طلابنا.
04:05
But for that change to happen,
95
233675
1454
لكن ليحدث ذلك التغيير
04:07
we need more researchers creating animations,
96
235129
3157
نحن بحاجة لبحاثين أكثر
ينشئون رسومًا متحركةً،
ينشئون رسومًا متحركةً،
04:10
and toward that end, I brought together a team
97
238286
2255
وباتجاه هذه النهاية، أحضرت فريق من
04:12
of biologists, animators and programmers
98
240541
3137
البيولوجيين، ورسامي الرسوم المتحركة،
والمبرمجين
والمبرمجين
04:15
to create a new, free, open-source software —
99
243678
3047
لإنشاء برنامج جديد ومجاني،
ومفتوح المصدر ـــ
ومفتوح المصدر ـــ
04:18
we call it Molecular Flipbook —
100
246725
1904
يمكننا تسميته الكتيب الجزيئي ـــ
04:20
that's created just for biologists
101
248629
1896
أنشئ هذا فقط للبيولوجيين
04:22
just to create molecular animations.
102
250525
3545
فقط لإنشاء رسومًا متحركةً جزيئيةً.
04:26
From our testing, we've found
that it only takes 15 minutes
that it only takes 15 minutes
103
254070
3712
من تجربتنا، قد وجدنا ذلك يأخذ فقط 15 دقيقة
للبيولوجي الذي لم يتعامل أبدًا
مع برنامج رسوم متحركة من قبل
مع برنامج رسوم متحركة من قبل
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
لإنشاء رسمه المتحرك الجزيئي الأول
04:35
of her own hypothesis.
106
263786
1522
لافتراضه الخاص.
04:37
We're also building an online database
107
265308
2150
وأيضًا نبني قاعدة بيانات على الإنترنت
04:39
where anyone can view, download and contribute
108
267458
2775
حيث أي شخص يمكنه مشاهدة، وتحميل ومشاركة
04:42
their own animations.
109
270233
1616
رسومهم المتحركة الخاصة.
04:43
We're really excited to announce
110
271849
1971
نحن متشوقون حقًا للإعلان
04:45
that the beta version of the molecular animation
111
273820
2462
أن الإصدار التجريبي لبرنامج
الرسم المتحرك الجزيئي
الرسم المتحرك الجزيئي
04:48
software toolkit will be available for download today.
112
276282
4208
سوف يكون متاحًا للتحميل اليوم.
04:52
We are really excited to see
what biologists will create with it
what biologists will create with it
113
280490
2743
نحن متشوقون حقًا لرؤية
ما سينشئ البيولوجيون به
ما سينشئ البيولوجيون به
04:55
and what new insights they're able to gain
114
283233
2056
وما الرؤى الجديدة التي بمقدورهم كسبها
04:57
from finally being able to animate
115
285289
1481
من قدرتهم النهائية على تحريك
04:58
their own model figures.
116
286770
1703
أشكالهم التوضيحية الخاصة.
05:00
Thank you.
117
288473
2240
شكرًا لكم.
05:02
(Applause)
118
290713
3158
(تصفيق)
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