TED2014
Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis
เจเนท อิวาซา (Janet Iwasa): แอนิเมชันช่วยนักวิทยาศาสตร์ในการทดสอบสมมติฐานได้อย่างไร
Filmed:
Readability: 5.1
900,546 views
แอนิเมชันสามมิติสามารถทำให้สมมติฐานของนักวิทยาศาสตร์มีชีวิต นักวิทยาศาสตร์โมเลกุล (และ TED Fellow) เจเนท อิวาซ่า แนะนำซอฟต์แวร์โอเพนซอร์ซที่ถูกออกแบบสำหรับนักวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะ
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
Take a look at this drawing.
0
710
1869
ลองดูภาพวาดนี้สิคะ
00:14
Can you tell what it is?
1
2579
1604
คุณบอกได้ไหมว่ามันคืออะไร
00:16
I'm a molecular biologist by training,
2
4183
2747
ฉันเป็นนักชีววิทยาโมเลกุล
00:18
and I've seen a lot of these kinds of drawings.
3
6930
2603
และฉันก็ได้เห็นภาพแบบนี้มามาก
00:21
They're usually referred to as a model figure,
4
9533
3092
พวกมันมักถูกใช้อ้างอิงเป็นภาพจำลอง
00:24
a drawing that shows how we think
5
12625
1734
เป็นภาพวาดที่แสดงว่าเราคิดอย่างไร
00:26
a cellular or molecular process occurs.
6
14359
2664
ต่อกระบวนการที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุล
หรือระดับเซลล์
หรือระดับเซลล์
00:29
This particular drawing is of a process
7
17023
2499
ภาพวาดนี้คือกระบวนการ
00:31
called clathrin-mediated endocytosis.
8
19522
4323
ที่เรียกว่า การนำสารเข้าสู่เซลล์โดยใช้แคลทริน
(clathrin-mediated endocytosis)
(clathrin-mediated endocytosis)
00:35
It's a process by which a molecule can get
9
23845
2610
มันเป็นกระบวนการที่ซึ่งโมเลกุลสามารถ
00:38
from the outside of the cell to the inside
10
26455
2238
เข้ามาจากภายนอกของเซลล์ไปยังภายใน
00:40
by getting captured in a bubble or a vesicle
11
28693
2537
โดยถูกจับในฟองหรือถุง
00:43
that then gets internalized by the cell.
12
31230
2820
แล้วจึงถูกรวมเข้ามาโดยเซลล์
00:46
There's a problem with this drawing, though,
13
34050
1835
อย่างไรก็ดี ภาพนี้มีปัญหาอยู่
00:47
and it's mainly in what it doesn't show.
14
35885
2632
และโดยหลักแล้ว ก็คือสิ่งที่มันไม่ได้แสดง
00:50
From lots of experiments,
15
38517
1465
จากการทดลองมากมาย
00:51
from lots of different scientists,
16
39982
1835
จากนักวิทยาศาสตร์จำนวนมาก
00:53
we know a lot about what these molecules look like,
17
41817
2996
เรามีความรู้มากว่าโมเลกุลพวกนี้หน้าตาเป็นอย่างไร
00:56
how they move around in the cell,
18
44813
1682
พวกมันเคลื่อนที่ไปมาอย่างไรในเซลล์
00:58
and that this is all taking place
19
46495
1825
และทั้งหมดนี้ก็เกิดขึ้น
01:00
in an incredibly dynamic environment.
20
48320
2990
ในสภาพแวดล้อมที่เคลื่อนไหวเปลี่ยนแปลง
อย่างน่าอัศจรรย์
อย่างน่าอัศจรรย์
01:03
So in collaboration with a clathrin
expert Tomas Kirchhausen,
expert Tomas Kirchhausen,
21
51310
3473
ด้วยความร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับแคลทริน
โทมัส เคอร์ฮาวเซน (Tomas Kirchhausen)
โทมัส เคอร์ฮาวเซน (Tomas Kirchhausen)
01:06
we decided to create a new kind of model figure
22
54783
2319
เราตัดสินใจที่จะสร้างรูปแบบใหม่
ของภาพจำลอง
ของภาพจำลอง
01:09
that showed all of that.
23
57102
2024
ที่แสดงทุกสิ่งเหล่านี้
01:11
So we start outside of the cell.
24
59126
1736
เราเริ่มจากภายนอกเซลล์
01:12
Now we're looking inside.
25
60862
1648
ทีนี้เรามองเข้ามาข้างใน
01:14
Clathrin are these three-legged molecules
26
62510
2080
แคลทรินคือโมเลกุลสามขาเหล่านี้
01:16
that can self-assemble into soccer-ball-like shapes.
27
64590
3288
ที่สามารถประกอบตัวเองให้มีรูปทรง
เหมือนลูกฟุตบอล
เหมือนลูกฟุตบอล
01:19
Through connections with a membrane,
28
67878
1697
ผ่านการเชื่อมต่อกับเยื่อหุ้ม
01:21
clathrin is able to deform the membrane
29
69575
2167
แคลทรินสามารถที่จะเปลี่ยนรูปเยื่อหุ้ม
01:23
and form this sort of a cup
30
71742
1413
และสร้างถ้วยลักษณะแบบนี้
01:25
that forms this sort of a bubble, or a vesicle,
31
73155
2307
ที่สร้างฟอง หรือถุง ในลักษณะนี้
01:27
that's now capturing some of the proteins
32
75462
1784
ที่ตอนนี้จะจับกับโปรตีนบางชนิด
01:29
that were outside of the cell.
33
77246
1654
ที่อยู่ภายนอกเซลล์
01:30
Proteins are coming in now that
basically pinch off this vesicle,
basically pinch off this vesicle,
34
78900
3498
โปรตีนกำลังเข้ามาภายในแล้วตอนนี้
ซึ่งโดยหลักแล้วถุงจำนวนหยิบมือ
ซึ่งโดยหลักแล้วถุงจำนวนหยิบมือ
01:34
making it separate from the rest of the membrane,
35
82398
2584
ทำให้มันแพร่กระจายจากเยื่อหุ้มทั้งหมด
01:36
and now clathrin is basically done with its job,
36
84982
2392
และตอนนี้แคลทรินก็เสร็จสิ้นหน้าที่
01:39
and so proteins are coming in now —
37
87374
1238
และโปรตีนก็กำลังเข้ามา
01:40
we've covered them yellow and orange —
38
88612
1946
เราคลุมมันด้วยสีเหลืองและส้ม
01:42
that are responsible for taking
apart this clathrin cage.
apart this clathrin cage.
39
90558
2542
พวกมันรับผิดชอบในการแยกกรงแคลทริน
ออกจากกัน
ออกจากกัน
01:45
And so all of these proteins
can get basically recycled
can get basically recycled
40
93100
3282
ดังนั้นโปรตีนเหล่านี้สามารถถูกนำกลับมาใช้อีกได้
01:48
and used all over again.
41
96382
1536
และย้อนกลับมาใช้งานอีกครั้ง
01:49
These processes are too small to be seen directly,
42
97918
3409
กระบวนการเหล่านี้เล็กเกินกว่าที่จะเห็นด้วยตาเปล่า
01:53
even with the best microscopes,
43
101327
1832
แม้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ดีที่สุด
01:55
so animations like this provide a really powerful way
44
103159
2631
ดังนั้น ภาพแอนิเมชั่นแบบนี้จึงมอบวิธีที่ทรงพลัง
01:57
of visualizing a hypothesis.
45
105790
3018
สำหรับการมองสมมติฐาน
02:00
Here's another illustration,
46
108808
1846
นี่คืออีกภาพหนึ่ง
02:02
and this is a drawing of how a researcher might think
47
110654
2736
และมันเป็นภาพวาดว่านักวิจัยอาจมีความคิดอย่างไร
02:05
that the HIV virus gets into and out of cells.
48
113390
3505
ต่อการเข้าและออกจากเซลล์ของไวรัสเอชไอวี
02:08
And again, this is a vast oversimplification
49
116895
2519
และอีกครั้ง นี่มันดูเรียบง่ายเกินไป
02:11
and doesn't begin to show
50
119414
1744
และไม่แม้แต่จะแสดง
02:13
what we actually know about these processes.
51
121158
2482
สิ่งที่เราทราบเกี่ยวกับกระบวนการเหล่านี้แล้ว
02:15
You might be surprised to know
52
123640
2215
คุณอาจแปลกใจที่จะทราบว่า
02:17
that these simple drawings are the only way
53
125855
2767
ภาพวาดง่ายๆ เหล่านี้เป็นหนทางเดียว
02:20
that most biologists visualize
their molecular hypotheses.
their molecular hypotheses.
54
128622
3832
ที่นักชีววิทยาส่วนใหญ่มองสมมติฐาน
ในระดับโมเลกุล ของพวกเขา
ในระดับโมเลกุล ของพวกเขา
02:24
Why?
55
132454
1028
ทำไมกันล่ะ
02:25
Because creating movies of processes
56
133482
1990
เพราะว่าการสร้างภาพยนตร์เกี่ยวกับกระบวนการ
02:27
as we think they actually occur is really hard.
57
135472
3014
ดังที่เราคิดว่าพวกมันเกิดขึ้นจริงๆ นั้น
เป็นเรื่องที่ยาก
เป็นเรื่องที่ยาก
02:30
I spent months in Hollywood
learning 3D animation software,
learning 3D animation software,
58
138486
3633
ฉันใช้เวลาหลายเดือนในฮอลลิวู๊ด
เรียนรู้เกี่ยวกับซอฟต์แวร์แอนิเมชันสามมิติ
เรียนรู้เกี่ยวกับซอฟต์แวร์แอนิเมชันสามมิติ
02:34
and I spend months on each animation,
59
142119
2281
และฉันใช้เวลาหลายเดือนสำหรับแต่ละแอนิเมชัน
02:36
and that's just time that most
researchers can't afford.
researchers can't afford.
60
144400
3350
และนักวิจัยส่วนใหญ่ไม่ได้มีเวลาขนาดนั้น
02:39
The payoffs can be huge, though.
61
147750
2200
อย่างไรก็ดี ผลตอบแทนอาจยิ่งใหญ่
02:41
Molecular animations are unparalleled
62
149950
2384
แอนิเมชันระดับโมเลกุลนั้น หาที่เปรียบไม่ได้เลย
02:44
in their ability to convey a great deal of information
63
152334
3441
กับความสามารถของมันในการสื่อสาร
ข้อมูลอันมหาศาล
ข้อมูลอันมหาศาล
02:47
to broad audiences with extreme accuracy.
64
155775
3592
ไปยังผู้รับสารในวงกว้าง ด้วยความถูกต้องอย่างสูง
02:51
And I'm working on a new project now
65
159367
1503
และฉันกำลังดำเนินโครงการใหม่ในตอนนี้
02:52
called "The Science of HIV"
66
160870
1438
ที่เรียกว่า "วิทยาศาสตร์ของเอชไอวี"
(The Science of HIV)
(The Science of HIV)
02:54
where I'll be animating the entire life cycle
67
162308
2362
ที่ซึ่งฉันจะทำแอนิเมชันของทั้งวงชีวิต
02:56
of the HIV virus as accurately as possible
68
164670
3104
ของไวรัสเอชไอวีที่แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
02:59
and all in molecular detail.
69
167774
1961
และรายละเอียดในระดับโมเลกุลทั้งหมด
03:01
The animation will feature data
70
169735
2151
แอนิเมชันจะประกอบด้วยข้อมูล
03:03
from thousands of researchers
collected over decades,
collected over decades,
71
171886
2976
จากนักวิจัยนับพันที่สะสมข้อมูล
มาหลายศตวรรษ
มาหลายศตวรรษ
03:06
data on what this virus looks like,
72
174862
3080
ข้อมูลที่ว่าไวรัสหน้าตาอย่างไร
03:09
how it's able to infect cells in our body,
73
177942
3088
มันบุกเข้ามาในเซลล์ในร่างกายเราได้อย่างไร
03:13
and how therapeutics are
helping to combat infection.
helping to combat infection.
74
181030
3972
และการบำบัดรักษาช่วยต่อสู้กับการติดเชื้ออย่างไร
03:17
Over the years, I found that animations
75
185002
2329
ตลอดหลายปี ฉันพบว่าแอนิเมชั่น
03:19
aren't just useful for communicating an idea,
76
187331
2819
ไม่ใช่แค่มีประโยชน์ต่อการสื่อสารความคิด
03:22
but they're also really useful
77
190150
1496
แต่พวกมันยังมีประโยชน์มาก
03:23
for exploring a hypothesis.
78
191646
2312
ต่อการสำรวจสมมติฐาน
03:25
Biologists for the most part are
still using a paper and pencil
still using a paper and pencil
79
193958
3194
นักชีววิทยาส่วนใหญ่ยังคงใช้กระดาษกับปากกา
03:29
to visualize the processes they study,
80
197152
2222
เพื่อที่จะมองเห็นกระบวนการที่พวกเขาทำการศึกษา
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
และด้วยข้อมูลที่เรามีอยู่ในขณะนี้
นั่นมันไม่เพียงพออีกแล้ว
นั่นมันไม่เพียงพออีกแล้ว
03:34
The process of creating an animation
82
202854
2416
กระบวนการของการสร้างแอนิเมชัน
03:37
can act as a catalyst that allows researchers
83
205270
2657
สามารถเป็นดังตัวเร่งปฏิกิริยาที่จะทำให้นักวิจัย
03:39
to crystalize and refine their own ideas.
84
207927
2951
ตกผลึกและขัดเกลาแนวคิดของพวกเขา
03:42
One researcher I worked with
85
210878
1784
นักวิจัยคนหนึ่งที่ฉันทำงานด้วย
03:44
who works on the molecular mechanisms
86
212662
1776
ผู้ซึ่งทำงานกับกระบวนการระดับโมเลกุล
03:46
of neurodegenerative diseases
87
214438
1784
ของโรคการเสื่อมของเซลล์ประสาท
(neurodegenerative diseases)
(neurodegenerative diseases)
03:48
came up with experiments that were related
88
216222
1978
ได้ความคิดเกี่ยวกับการทดลองที่เกี่ยวข้อง
03:50
directly to the animation that
she and I worked on together,
she and I worked on together,
89
218200
2983
โดยตรงกับแอนิเมชัน
ที่เธอและฉันกำลังทำงานอยู่ด้วยกัน
ที่เธอและฉันกำลังทำงานอยู่ด้วยกัน
03:53
and in this way, animation can
feed back into the research process.
feed back into the research process.
90
221183
4121
และด้วยวิธีนี้เอง แอนิเมชันสามารถให้ผลย้อนกลับ
ไปยังกระบวนการงานวิจัย
ไปยังกระบวนการงานวิจัย
03:57
I believe that animation can change biology.
91
225304
2853
ฉันเชื่อว่า แอนิเมชันสามารถเปลี่ยนแปลงชีววิทยา
04:00
It can change the way that we
communicate with one another,
communicate with one another,
92
228157
2568
มันสามารถเปลี่ยนวิธีที่เรา
สื่อสารกับคนอื่นๆ
สื่อสารกับคนอื่นๆ
04:02
how we explore our data
93
230725
1623
วิธีการที่เราสำรวจข้อมูล
04:04
and how we teach our students.
94
232348
1327
และวิธีการที่เราสอนนักเรียนของเรา
04:05
But for that change to happen,
95
233675
1454
แต่เพื่อให้ความเปลี่ยนแปลงนั้นเกิดขึ้น
04:07
we need more researchers creating animations,
96
235129
3157
เราต้องการนักวิจัยที่สร้างแอนิเมชัน
04:10
and toward that end, I brought together a team
97
238286
2255
และในตอนสุดท้าย ฉันได้รวบรวม
04:12
of biologists, animators and programmers
98
240541
3137
กลุ่มนักชีววิทยา นักแอนิเมชัน และนักเขียนโปรแกรม
04:15
to create a new, free, open-source software —
99
243678
3047
เพื่อสร้างซอฟต์แวร์โอเพนซอร์ซที่ฟรี
04:18
we call it Molecular Flipbook —
100
246725
1904
เราเรียกมันว่า โมเลคูล่า ฟลิปบุ๊ค
(Molecular Flipbook)
(Molecular Flipbook)
04:20
that's created just for biologists
101
248629
1896
ที่สร้างขึ้นเพื่อนักชีววิทยาโดยเฉพาะ
04:22
just to create molecular animations.
102
250525
3545
เพื่อที่จะสร้างแอนิเมชันของโมเลกุล
04:26
From our testing, we've found
that it only takes 15 minutes
that it only takes 15 minutes
103
254070
3712
จากการทดสอบของเรา
เราพบว่ามันใช้เวลาเพียง 15 นาที
เราพบว่ามันใช้เวลาเพียง 15 นาที
04:29
for a biologist who has never
touched animation software before
touched animation software before
104
257782
3268
สำหรับนักชีววิทยาที่ไม่เคย
แตะต้องซอฟต์แวร์แอนิเมชันมาก่อน
แตะต้องซอฟต์แวร์แอนิเมชันมาก่อน
04:33
to create her first molecular animation
105
261050
2736
ในการสร้างแอนิเมชันโมเลกุลอันแรกของเธอ
04:35
of her own hypothesis.
106
263786
1522
สำหรับสมมติฐานของเธอ
04:37
We're also building an online database
107
265308
2150
เรายังสร้างฐานข้อมูลออนไลน์
04:39
where anyone can view, download and contribute
108
267458
2775
ที่ซึ่งทุกคนสามารถชม ดาวน์โหลด และส่งภาพ
04:42
their own animations.
109
270233
1616
แอนิเมชันของพวกเขา
04:43
We're really excited to announce
110
271849
1971
พวกเราตื่นเต้นมากที่จะประกาศว่า
04:45
that the beta version of the molecular animation
111
273820
2462
เบต้าเวอร์ชั่นของซอฟต์แวร์แอนิเมชันโมเลกุล
04:48
software toolkit will be available for download today.
112
276282
4208
จะพร้อมให้ดาวน์โหลดวันนี้
04:52
We are really excited to see
what biologists will create with it
what biologists will create with it
113
280490
2743
เราตื่นเต้นมากที่จะได้เห็นว่า
นักชีววิทยาจะใช้มันสร้างอะไร
นักชีววิทยาจะใช้มันสร้างอะไร
04:55
and what new insights they're able to gain
114
283233
2056
และความรู้ใหม่ใดที่พวกเขากำลังจะได้
04:57
from finally being able to animate
115
285289
1481
จากการที่ในที่สุด พวกเขาสามารถที่จะสร้าง
04:58
their own model figures.
116
286770
1703
ภาพจำลองของพวกเขาได้เอง
05:00
Thank you.
117
288473
2240
ขอบคุณค่ะ
05:02
(Applause)
118
290713
3158
(เสียงปรบมือ)
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