ABOUT THE SPEAKER
Janet Iwasa - Molecular animator


Why 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 speaker
Janet Iwasa | Speaker | TED.com
TED2014

Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis

Janet Iwasa: Animaţia poate ajuta cercetătorii să testeze o ipoteză

Filmed:
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.
- Molecular animator
Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
Take a look at this drawingdesen.
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 molecularmolecular biologistbiolog by trainingpregătire,
2
4183
2747
De profesie, sunt biolog molecular,
00:18
and I've seenvăzut a lot of these kindstipuri of drawingsdesene.
3
6930
2603
şi am văzut multe asemenea desene.
00:21
They're usuallyde obicei referredmenționate to as a modelmodel figurefigura,
4
9533
3092
De obicei sunt numite modele procesuale,
00:24
a drawingdesen that showsspectacole how we think
5
12625
1734
desene care arată cum credem
00:26
a cellularcelular or molecularmolecular processproces occursare loc.
6
14359
2664
că se desfăşoară
un proces celular sau molecular.
00:29
This particularspecial drawingdesen is of a processproces
7
17023
2499
Acest desen reprezintă un proces
00:31
calleddenumit clathrin-mediatedmediat de clathrin endocytosisendocitoză.
8
19522
4323
numit endocitoză intermediată de clatrină.
00:35
It's a processproces by whichcare a moleculemoleculă can get
9
23845
2610
E un proces prin care
o moleculă poate pătrunde
00:38
from the outsidein afara of the cellcelulă to the insideinterior
10
26455
2238
din afara celulei în interior ei
00:40
by gettingobtinerea capturedcapturat in a bubblebalon or a vesiclevezicula
11
28693
2537
prin capturarea ei într-o bulă
sau o veziculă
00:43
that then getsdevine internalizedinternalizate by the cellcelulă.
12
31230
2820
care apoi este încorporată de celulă.
00:46
There's a problemproblemă with this drawingdesen, thoughdeşi,
13
34050
1835
Există o problemă cu acest desen,
00:47
and it's mainlymai ales in what it doesn't showspectacol.
14
35885
2632
constând, în principal,
în ceea ce nu arată.
00:50
From lots of experimentsexperimente,
15
38517
1465
În urma multor experimente,
00:51
from lots of differentdiferit scientistsoamenii de știință,
16
39982
1835
de la diferiţi oameni de ştiinţă,
00:53
we know a lot about what these moleculesmolecule look like,
17
41817
2996
ştim o multe despre cum arată
aceste molecule,
00:56
how they movemișcare around in the cellcelulă,
18
44813
1682
cum se mişcă în celulă,
00:58
and that this is all takingluare placeloc
19
46495
1825
şi că toate acestea au loc
01:00
in an incrediblyincredibil dynamicdinamic environmentmediu inconjurator.
20
48320
2990
într-un mediu incredibil de dinamic.
01:03
So in collaborationcolaborare with a clathrinclathrin
expertexpert TomasTomas KirchhausenKirchhausen,
21
51310
3473
Deci, în colaborare cu un expert
în clatrine,Tomas Kirchhausen,
01:06
we decideda decis to createcrea a newnou kinddrăguț of modelmodel figurefigura
22
54783
2319
am decis să creăm o nouă reprezentare
01:09
that showeda arătat all of that.
23
57102
2024
care arată toate acestea.
01:11
So we startstart outsidein afara of the cellcelulă.
24
59126
1736
Am pornit din exteriorul celulei.
01:12
Now we're looking insideinterior.
25
60862
1648
Acum privim în interior.
01:14
ClathrinClathrin are these three-leggedcu trei picioare moleculesmolecule
26
62510
2080
Clatrinele sunt moleculele
cu trei picioare
01:16
that can self-assembleauto-asambla into soccer-ball-likefotbal-minge-ca shapesforme.
27
64590
3288
care se pot auto-asambla
în forme de genul mingii de fotbal.
01:19
ThroughPrin connectionsconexiuni with a membranemembrană,
28
67878
1697
Prin legături cu o membrană,
01:21
clathrinclathrin is ablecapabil to deformdeforma the membranemembrană
29
69575
2167
clatrina poate deforma membrana
01:23
and formformă this sortfel of a cupceașcă
30
71742
1413
formând un soi de ceaşcă,
01:25
that formsformulare this sortfel of a bubblebalon, or a vesiclevezicula,
31
73155
2307
această bulă sau veziculă
01:27
that's now capturingcapturarea some of the proteinsproteine
32
75462
1784
care acum captează unele proteine
01:29
that were outsidein afara of the cellcelulă.
33
77246
1654
din afara celulei.
01:30
ProteinsProteine are comingvenire in now that
basicallype scurt pinchpriză off this vesiclevezicula,
34
78900
3498
Proteinele vin acum în această
priză a acestei vezicule
01:34
makingluare it separatesepara from the restodihnă of the membranemembrană,
35
82398
2584
separând-o de restul membranei,
01:36
and now clathrinclathrin is basicallype scurt doneTerminat with its jobloc de munca,
36
84982
2392
acum clatrina şi-a realizat,
practic, misiunea.
01:39
and so proteinsproteine are comingvenire in now —
37
87374
1238
Acum vin proteinele -
01:40
we'vene-am coveredacoperit them yellowgalben and orangeportocale
38
88612
1946
le-am colorat în galben şi oranj -
01:42
that are responsibleresponsabil for takingluare
apartseparat this clathrinclathrin cagecolivie.
39
90558
2542
responsabile cu dezmebrarea
acesti cuşti clatrinice.
01:45
And so all of these proteinsproteine
can get basicallype scurt recycledreciclate
40
93100
3282
Astfel, toate acest proteine
pot fi practic reciclate
01:48
and used all over again.
41
96382
1536
şi reutilizate continuu.
01:49
These processesprocese are too smallmic to be seenvăzut directlydirect,
42
97918
3409
Aceste procese sunt prea mici
pentru a fi observate direct,
01:53
even with the bestCel mai bun microscopesMicroscoape,
43
101327
1832
chiar cu cele mai bune microscoape,
01:55
so animationsanimații like this providefurniza a really powerfulputernic way
44
103159
2631
deci astfel de animaţii
asigură un mijloc foarte bun
01:57
of visualizingVizualizarea a hypothesisipoteză.
45
105790
3018
pentru a reprezenta o ipoteză.
02:00
Here'sAici este anothero alta illustrationilustrare,
46
108808
1846
Iată o altă ilustraţie.
02:02
and this is a drawingdesen of how a researchercercetător mightar putea think
47
110654
2736
E un desen al modului
în care un cercetător își poate imagina
02:05
that the HIVHIV virusvirus getsdevine into and out of cellscelulele.
48
113390
3505
virusul HIV intrând şi ieșind din celule.
02:08
And again, this is a vastvast oversimplificationsimplificare excesivă
49
116895
2519
Evident e o super-simplificare
02:11
and doesn't beginÎNCEPE to showspectacol
50
119414
1744
şi nu reușește să arate
02:13
what we actuallyde fapt know about these processesprocese.
51
121158
2482
ce ştim de fapt despre aceste procese.
02:15
You mightar putea be surpriseduimit to know
52
123640
2215
Puteţi fi surprinşi să ştiţi
02:17
that these simplesimplu drawingsdesene are the only way
53
125855
2767
că aceste simple desene sunt singura cale
02:20
that mostcel mai biologistsbiologi visualizeimagina
theiral lor molecularmolecular hypothesesipoteze.
54
128622
3832
prin care majoritatea biologilor
îşi vizualizează ipotezele moleculare.
02:24
Why?
55
132454
1028
De ce?
02:25
Because creatingcrearea moviesfilme of processesprocese
56
133482
1990
Deoarece crearea filmelor proceselor
02:27
as we think they actuallyde fapt occuravea loc is really hardgreu.
57
135472
3014
aşa cum credem că au loc în realitate,
e dificilă.
02:30
I spenta petrecut monthsluni in HollywoodHollywood
learningînvăţare 3D animationanimaţie softwaresoftware-ul,
58
138486
3633
Am petrecut luni întregi în Hollywood,
învăţând softul animaţiei 3D
02:34
and I spendpetrece monthsluni on eachfiecare animationanimaţie,
59
142119
2281
şi am petrecut luni întregi
cu fiecare animaţie,
02:36
and that's just time that mostcel mai
researcherscercetători can't affordpermite.
60
144400
3350
e un timp pe care majoritatea
cercetătorilor nu şi-l pot permite.
02:39
The payoffspayoffs can be hugeimens, thoughdeşi.
61
147750
2200
Totuşi, rezultatele pot fi enorme.
02:41
MolecularMoleculară animationsanimații are unparallelednemaivăzut
62
149950
2384
Animaţia moleculară nu are concurenţă
02:44
in theiral lor abilityabilitate to conveytransmite a great dealafacere of informationinformație
63
152334
3441
în abilitatea de a transmite
un mare volum de informaţii
02:47
to broadlarg audiencessegmente de public with extremeextrem accuracyprecizie.
64
155775
3592
audienţelor largi, cu extremă acurateţe.
02:51
And I'm workinglucru on a newnou projectproiect now
65
159367
1503
Lucrez acum la un proiect nou
02:52
calleddenumit "The ScienceStiinta of HIVHIV"
66
160870
1438
numit „Ştiinţa HIV-ului",
02:54
where I'll be animatinganimare the entireîntreg life cycleciclu
67
162308
2362
unde voi anima întregul ciclu de viaţă
02:56
of the HIVHIV virusvirus as accuratelyprecis as possibleposibil
68
164670
3104
al virusului HIV, cât de precis posibil,
02:59
and all in molecularmolecular detaildetaliu.
69
167774
1961
şi totul în detalii moleculare.
03:01
The animationanimaţie will featurecaracteristică datadate
70
169735
2151
Animaţia va prezenta datele
03:03
from thousandsmii of researcherscercetători
collectedadunat over decadesdecenii,
71
171886
2976
colectate de la mii de cercetători,
în zeci de ani,
03:06
datadate on what this virusvirus looksarată like,
72
174862
3080
informaţii despre cum arată acest virus,
03:09
how it's ablecapabil to infectinfecta cellscelulele in our bodycorp,
73
177942
3088
cum e capabil să infecteze
celulele organismelor noastre,
03:13
and how therapeuticsterapeutica are
helpingajutor to combatluptă infectioninfecţie.
74
181030
3972
şi cum terapeuţii ne ajută
să luptăm cu infecţia.
03:17
Over the yearsani, I foundgăsite that animationsanimații
75
185002
2329
Peste ani, am descoperit că animaţia
03:19
aren'tnu sunt just usefulutil for communicatingcomunicarea an ideaidee,
76
187331
2819
nu e utilă doar pentru a transmite o idee,
03:22
but they're alsode asemenea really usefulutil
77
190150
1496
dar este cu adevărat utilă
03:23
for exploringexplorarea a hypothesisipoteză.
78
191646
2312
și pentru a explora o ipoteză.
03:25
BiologistsBiologi for the mostcel mai partparte are
still usingutilizând a paperhârtie and pencilcreion
79
193958
3194
Biologii, în mare parte,
utilizează încă foaia şi creionul
03:29
to visualizeimagina the processesprocese they studystudiu,
80
197152
2222
pentru a vizualiza procesul
pe care îl studiază,
03:31
and with the datadate we have now,
that's just not good enoughdestul anymoremai.
81
199374
3480
dar cu datele prezente
nu mai e suficient.
03:34
The processproces of creatingcrearea an animationanimaţie
82
202854
2416
Procesul creării unei animaţii
03:37
can actact as a catalystcatalizator that allowspermite researcherscercetători
83
205270
2657
poate juca rolul catalizatorului
care permite cercetătorilor
03:39
to crystalizecristal and refinerafinare theiral lor ownpropriu ideasidei.
84
207927
2951
să-şi cristalizeze şi să-şi rafineze
propriile idei.
03:42
One researchercercetător I workeda lucrat with
85
210878
1784
Un cercetător cu care am lucrat,
03:44
who workslucrări on the molecularmolecular mechanismsmecanisme
86
212662
1776
care lucrează
la mecanismele moleculare
03:46
of neurodegenerativeneurodegenerative diseasesboli
87
214438
1784
ale bolilor neuro-degenerative
03:48
camea venit up with experimentsexperimente that were relatedlegate de
88
216222
1978
a venit cu experimente
care aveau legătură
03:50
directlydirect to the animationanimaţie that
she and I workeda lucrat on togetherîmpreună,
89
218200
2983
directă cu animaţia
la care am lucrat împreună,
03:53
and in this way, animationanimaţie can
feeda hrani back into the researchcercetare processproces.
90
221183
4121
şi, astfel, animaţia e un feedback
în procesul de cercetare.
03:57
I believe that animationanimaţie can changeSchimbare biologybiologie.
91
225304
2853
Cred că animaţia
poate schimba biologia.
04:00
It can changeSchimbare the way that we
communicatecomunica with one anothero alta,
92
228157
2568
Poate schimba modul
în care comunicăm unul cu altul,
04:02
how we exploreexplora our datadate
93
230725
1623
cum ne analizăm informaţiile
04:04
and how we teacha preda our studentselevi.
94
232348
1327
şi cum le predăm studenţilor noştri.
04:05
But for that changeSchimbare to happenîntâmpla,
95
233675
1454
Dar, pentru ca schimbarea să aibă loc,
04:07
we need more researcherscercetători creatingcrearea animationsanimații,
96
235129
3157
avem nevoie de mai mulţi
cercetători care să creeze animaţii,
04:10
and towardspre that endSfârşit, I broughtadus togetherîmpreună a teamechipă
97
238286
2255
şi către acest ţel, am format o echipă
04:12
of biologistsbiologi, animatorsanimatori and programmersprogramatori
98
240541
3137
de biologi, animatori şi programatori
04:15
to createcrea a newnou, freegratuit, open-sourcesursa deschisa softwaresoftware-ul
99
243678
3047
pentru a crea un nou software,
gratuit, cu sursa deschisă,
04:18
we call it MolecularMoleculară FlipbookFlipbook
100
246725
1904
îl denumim Molecular Flipbook,
04:20
that's createdcreată just for biologistsbiologi
101
248629
1896
creat doar pentru ca biologii
04:22
just to createcrea molecularmolecular animationsanimații.
102
250525
3545
să creeze animaţii moleculare.
04:26
From our testingTestarea, we'vene-am foundgăsite
that it only takes 15 minutesminute
103
254070
3712
Din testări, am văzut că
îi trebuie doar 15 minute
04:29
for a biologistbiolog who has never
touchedatins animationanimaţie softwaresoftware-ul before
104
257782
3268
unui biolog care nu s-a atins vreodată
de un software de animaţie
04:33
to createcrea her first molecularmolecular animationanimaţie
105
261050
2736
să creeze prima animaţie moleculară
04:35
of her ownpropriu hypothesisipoteză.
106
263786
1522
a propriei sale ipoteze.
04:37
We're alsode asemenea buildingclădire an onlinepe net databaseBază de date
107
265308
2150
Realizăm, de asemenea,
o bază de date online
04:39
where anyoneoricine can viewvedere, downloadDescarca and contributea contribui
108
267458
2775
unde oricine poate vedea, descărca
04:42
theiral lor ownpropriu animationsanimații.
109
270233
1616
şi contribui cu propriile animaţii.
04:43
We're really excitedexcitat to announceva anuntam
110
271849
1971
Suntem încântaţi să anunţăm
04:45
that the betabeta versionversiune of the molecularmolecular animationanimaţie
111
273820
2462
că versiunea beta a softului
de animaţie moleculare
04:48
softwaresoftware-ul toolkitToolkit will be availabledisponibil for downloadDescarca todayastăzi.
112
276282
4208
va putea fi descărcată astăzi.
04:52
We are really excitedexcitat to see
what biologistsbiologi will createcrea with it
113
280490
2743
Suntem nerăbdători să vedem
ce vor crea biologii cu el
04:55
and what newnou insightsInsights they're ablecapabil to gaincâştig
114
283233
2056
şi ce perspective noi vor putea obţine,
04:57
from finallyin sfarsit beingfiind ablecapabil to animateanima
115
285289
1481
putând, în sfârşit, să-şi animeze
04:58
theiral lor ownpropriu modelmodel figurescifrele.
116
286770
1703
propriile modele procesuale.
05:00
Thank you.
117
288473
2240
Vă mulţumesc.
05:02
(ApplauseAplauze)
118
290713
3158
(Aplauze)
Translated by Paul Sandulescu
Reviewed by Ariana Bleau Lugo

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Janet Iwasa - Molecular animator


Why 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 speaker
Janet Iwasa | Speaker | TED.com