TED2014
Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis
Janet Iwasa: ¿Cómo pueden las animaciones ayudar a los científicos a probar una hipótesis?
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La animación 3D puede hacer que las hipótesis científicas cobren vida. La bióloga molecular (y becaria de TED), Janet Iwasa, presenta un nuevo software de animación de código abierto diseñado solo para científicos.
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Miren este dibujo.
00:12
Take a look at this drawing.
0
710
1869
00:14
Can you tell what it is?
1
2579
1604
¿Saben qué es?
00:16
I'm a molecular biologist by training,
2
4183
2747
Soy bioquímica molecular de formación,
00:18
and I've seen a lot of these kinds of drawings.
3
6930
2603
y he visto muchos de estos dibujos.
00:21
They're usually referred to as a model figure,
4
9533
3092
Por lo general se los conoce
como figuras modelo;
como figuras modelo;
00:24
a drawing that shows how we think
5
12625
1734
un dibujo que muestra
cómo pensamos
cómo pensamos
00:26
a cellular or molecular process occurs.
6
14359
2664
que ocurre un proceso
molecular o celular.
molecular o celular.
00:29
This particular drawing is of a process
7
17023
2499
Este dibujo particular
es de un proceso
es de un proceso
00:31
called clathrin-mediated endocytosis.
8
19522
4323
llamado endocitosis
mediada por clatrina.
mediada por clatrina.
00:35
It's a process by which a molecule can get
9
23845
2610
Ahí una molécula puede pasar
00:38
from the outside of the cell to the inside
10
26455
2238
del exterior de una célula, al interior.
00:40
by getting captured in a bubble or a vesicle
11
28693
2537
La molécula es capturada en
una burbuja o una vesícula,
una burbuja o una vesícula,
00:43
that then gets internalized by the cell.
12
31230
2820
que luego es internalizada por la célula.
00:46
There's a problem with this drawing, though,
13
34050
1835
No obstante, este dibujo tiene un problema
00:47
and it's mainly in what it doesn't show.
14
35885
2632
y es principalmente lo que no muestra.
00:50
From lots of experiments,
15
38517
1465
A partir de muchos experimentos
00:51
from lots of different scientists,
16
39982
1835
de muchos científicos diferentes,
00:53
we know a lot about what these molecules look like,
17
41817
2996
sabemos bastante sobre el
aspecto de estas moléculas
aspecto de estas moléculas
00:56
how they move around in the cell,
18
44813
1682
y cómo se mueven por la célula.
00:58
and that this is all taking place
19
46495
1825
Todo esto ocurre
01:00
in an incredibly dynamic environment.
20
48320
2990
en un entorno increíblemente dinámico.
01:03
So in collaboration with a clathrin
expert Tomas Kirchhausen,
expert Tomas Kirchhausen,
21
51310
3473
Por eso, en colaboración con Tomas Kirchhausen,
un experto en clatrina,
un experto en clatrina,
01:06
we decided to create a new kind of model figure
22
54783
2319
decidimos crear un nuevo
tipo de figura modelo
tipo de figura modelo
01:09
that showed all of that.
23
57102
2024
que mostrara todo eso.
01:11
So we start outside of the cell.
24
59126
1736
Empezamos fuera de la célula.
01:12
Now we're looking inside.
25
60862
1648
Ahora estamos mirando adentro.
01:14
Clathrin are these three-legged molecules
26
62510
2080
La clatrina son esas
moléculas de 3 patas
moléculas de 3 patas
01:16
that can self-assemble into soccer-ball-like shapes.
27
64590
3288
que pueden autoensamblarse
en forma de pelotas de fútbol.
en forma de pelotas de fútbol.
01:19
Through connections with a membrane,
28
67878
1697
Por conexiones con una membrana,
01:21
clathrin is able to deform the membrane
29
69575
2167
la clatrina puede deformar la membrana
01:23
and form this sort of a cup
30
71742
1413
y crear esta especie de taza
01:25
that forms this sort of a bubble, or a vesicle,
31
73155
2307
que forma esta especie
de burbuja, o vesícula,
de burbuja, o vesícula,
01:27
that's now capturing some of the proteins
32
75462
1784
que ahora captura unas proteínas
01:29
that were outside of the cell.
33
77246
1654
inicialmente fuera de la célula.
01:30
Proteins are coming in now that
basically pinch off this vesicle,
basically pinch off this vesicle,
34
78900
3498
Las proteínas ingresan ahora que
básicamente pellizcan esta vesícula,
básicamente pellizcan esta vesícula,
01:34
making it separate from the rest of the membrane,
35
82398
2584
separándola del resto de la membrana.
01:36
and now clathrin is basically done with its job,
36
84982
2392
Ya la clatrina prácticamente
hizo su trabajo,
hizo su trabajo,
01:39
and so proteins are coming in now —
37
87374
1238
y ahora ingresan las proteínas
01:40
we've covered them yellow and orange —
38
88612
1946
—las cubrimos de amarillo y naranja—
01:42
that are responsible for taking
apart this clathrin cage.
apart this clathrin cage.
39
90558
2542
responsables de quitar
esta jaula de clatrina.
esta jaula de clatrina.
01:45
And so all of these proteins
can get basically recycled
can get basically recycled
40
93100
3282
Estas proteínas pueden reciclarse
01:48
and used all over again.
41
96382
1536
y usarse otra vez.
01:49
These processes are too small to be seen directly,
42
97918
3409
Estos procesos son muy pequeños
como para verse directamente,
como para verse directamente,
01:53
even with the best microscopes,
43
101327
1832
incluso con los mejores microscopios.
01:55
so animations like this provide a really powerful way
44
103159
2631
Animaciones como estas
son una forma poderosa
son una forma poderosa
01:57
of visualizing a hypothesis.
45
105790
3018
de visualizar una hipótesis.
02:00
Here's another illustration,
46
108808
1846
Esta es otra ilustración;
02:02
and this is a drawing of how a researcher might think
47
110654
2736
un dibujo de cómo
podría pensarse
podría pensarse
02:05
that the HIV virus gets into and out of cells.
48
113390
3505
que el virus VIH entra
y sale de las células.
y sale de las células.
02:08
And again, this is a vast oversimplification
49
116895
2519
De nuevo, una
simplificación excesiva
simplificación excesiva
02:11
and doesn't begin to show
50
119414
1744
que muestra una parte ínfima
02:13
what we actually know about these processes.
51
121158
2482
de lo que sabemos sobre estos procesos.
02:15
You might be surprised to know
52
123640
2215
Quizá les sorprenda saber
02:17
that these simple drawings are the only way
53
125855
2767
que estos simples dibujos
son la única forma
son la única forma
02:20
that most biologists visualize
their molecular hypotheses.
their molecular hypotheses.
54
128622
3832
como la mayoría de los biólogos
visualizan sus hipótesis moleculares.
visualizan sus hipótesis moleculares.
02:24
Why?
55
132454
1028
¿Por qué?
02:25
Because creating movies of processes
56
133482
1990
Porque crear videos
de procesos que muestren
de procesos que muestren
02:27
as we think they actually occur is really hard.
57
135472
3014
lo que pensamos que
ocurre, es muy difícil.
ocurre, es muy difícil.
02:30
I spent months in Hollywood
learning 3D animation software,
learning 3D animation software,
58
138486
3633
Pasé meses en Hollywood aprendiendo
a usar software de animación 3D,
a usar software de animación 3D,
02:34
and I spend months on each animation,
59
142119
2281
y estuve meses con cada animación.
02:36
and that's just time that most
researchers can't afford.
researchers can't afford.
60
144400
3350
Muchos investigadores
no disponen de ese tiempo.
no disponen de ese tiempo.
02:39
The payoffs can be huge, though.
61
147750
2200
Sin embargo, los beneficios
pueden ser enormes.
pueden ser enormes.
02:41
Molecular animations are unparalleled
62
149950
2384
Las animaciones moleculares
son incomparables
son incomparables
02:44
in their ability to convey a great deal of information
63
152334
3441
por su capacidad para transmitir
gran cantidad de información
gran cantidad de información
02:47
to broad audiences with extreme accuracy.
64
155775
3592
a amplias audiencias con
una precisión extrema.
una precisión extrema.
02:51
And I'm working on a new project now
65
159367
1503
Y ahora trabajo en un nuevo proyecto
02:52
called "The Science of HIV"
66
160870
1438
titulado "La ciencia del VIH"
02:54
where I'll be animating the entire life cycle
67
162308
2362
en el que estaré animando
todo el ciclo de vida
todo el ciclo de vida
02:56
of the HIV virus as accurately as possible
68
164670
3104
del virus VIH con la
mayor precisión posible
mayor precisión posible
02:59
and all in molecular detail.
69
167774
1961
y todo en detalle molecular.
03:01
The animation will feature data
70
169735
2151
La animación contará con datos
03:03
from thousands of researchers
collected over decades,
collected over decades,
71
171886
2976
recolectados durante décadas,
de miles de investigadores;
de miles de investigadores;
03:06
data on what this virus looks like,
72
174862
3080
datos del aspecto del virus,
03:09
how it's able to infect cells in our body,
73
177942
3088
de cómo puede infectar
a las células del cuerpo,
a las células del cuerpo,
03:13
and how therapeutics are
helping to combat infection.
helping to combat infection.
74
181030
3972
y de cómo los agentes terapéuticos
ayudan a combatir la infección.
ayudan a combatir la infección.
03:17
Over the years, I found that animations
75
185002
2329
Con los años, encontré
que las animaciones
que las animaciones
03:19
aren't just useful for communicating an idea,
76
187331
2819
no son solo útiles
para comunicar una idea,
para comunicar una idea,
03:22
but they're also really useful
77
190150
1496
sino que también sirven
03:23
for exploring a hypothesis.
78
191646
2312
para explorar una hipótesis.
03:25
Biologists for the most part are
still using a paper and pencil
still using a paper and pencil
79
193958
3194
Los biólogos, en su mayor parte,
siguen usando papel y lápiz
siguen usando papel y lápiz
03:29
to visualize the processes they study,
80
197152
2222
para visualizar los procesos que estudian.
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
Con los datos que tenemos hoy,
eso ya no es suficientemente bueno.
eso ya no es suficientemente bueno.
03:34
The process of creating an animation
82
202854
2416
Crear una animación
03:37
can act as a catalyst that allows researchers
83
205270
2657
puede ser un catalizador que
le permita a los investigadores
le permita a los investigadores
03:39
to crystalize and refine their own ideas.
84
207927
2951
cristalizar y refinar sus propias ideas.
03:42
One researcher I worked with
85
210878
1784
Trabajé con otra investigadora que
03:44
who works on the molecular mechanisms
86
212662
1776
estudia mecanismos moleculares
03:46
of neurodegenerative diseases
87
214438
1784
de enfermedades neurodegenerativas.
03:48
came up with experiments that were related
88
216222
1978
Ella propuso experimentos relacionados
03:50
directly to the animation that
she and I worked on together,
she and I worked on together,
89
218200
2983
directamente con la animación en
la que trabajamos juntas.
la que trabajamos juntas.
03:53
and in this way, animation can
feed back into the research process.
feed back into the research process.
90
221183
4121
De esa forma la animación puede
retroalimentar la investigación.
retroalimentar la investigación.
03:57
I believe that animation can change biology.
91
225304
2853
Creo que la animación
puede cambiar la biología.
puede cambiar la biología.
04:00
It can change the way that we
communicate with one another,
communicate with one another,
92
228157
2568
Puede cambiar la forma de
comunicarnos,
comunicarnos,
04:02
how we explore our data
93
230725
1623
la forma de explorar nuestros datos
04:04
and how we teach our students.
94
232348
1327
y la forma de enseñar.
04:05
But for that change to happen,
95
233675
1454
Pero para que ocurra esto,
04:07
we need more researchers creating animations,
96
235129
3157
necesitamos que más investigadores
creen animaciones.
creen animaciones.
04:10
and toward that end, I brought together a team
97
238286
2255
Para eso reuní a un equipo
04:12
of biologists, animators and programmers
98
240541
3137
de biólogos, animadores y programadores
04:15
to create a new, free, open-source software —
99
243678
3047
para crear un software nuevo,
gratuito y de código abierto
gratuito y de código abierto
04:18
we call it Molecular Flipbook —
100
246725
1904
al que llamamos "Molecular Flipbook",
04:20
that's created just for biologists
101
248629
1896
creado por biólogos
04:22
just to create molecular animations.
102
250525
3545
para hacer animaciones moleculares.
04:26
From our testing, we've found
that it only takes 15 minutes
that it only takes 15 minutes
103
254070
3712
En nuestras pruebas encontramos
que en solo 15 minutos
que en solo 15 minutos
04:29
for a biologist who has never
touched animation software before
touched animation software before
104
257782
3268
un biólogo, que no había usado
nunca software de animación,
nunca software de animación,
04:33
to create her first molecular animation
105
261050
2736
crea su primera animación molecular
04:35
of her own hypothesis.
106
263786
1522
de su propia hipótesis.
04:37
We're also building an online database
107
265308
2150
Estamos creando una
base de datos en línea
base de datos en línea
04:39
where anyone can view, download and contribute
108
267458
2775
en la que todos puedan ver,
descargar y contribuir
descargar y contribuir
04:42
their own animations.
109
270233
1616
con sus propias animaciones.
04:43
We're really excited to announce
110
271849
1971
Estamos muy emocionados de anunciar que
04:45
that the beta version of the molecular animation
111
273820
2462
la versión beta del software
de animación molecular
de animación molecular
04:48
software toolkit will be available for download today.
112
276282
4208
estará disponible para descargar hoy.
04:52
We are really excited to see
what biologists will create with it
what biologists will create with it
113
280490
2743
Será inteesante ver lo que
los biólogos van a crear
los biólogos van a crear
04:55
and what new insights they're able to gain
114
283233
2056
y las nuevas ideas
que podrán descubrir
que podrán descubrir
04:57
from finally being able to animate
115
285289
1481
al poder animar finalmente
04:58
their own model figures.
116
286770
1703
sus propias figuras modelo.
05:00
Thank you.
117
288473
2240
Gracias.
05:02
(Applause)
118
290713
3158
(Aplausos)
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