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植物基因的“社交网络”

科学影像评选是由《科学》(Science)杂志和美国国家科学基金会(The National Science Foundation, NSF)联合举办、每年一度的大奖赛。此项活动可以说在精神高度上与我们果壳文艺科学达到了完美契合,因为他们的比赛目的就是“通过视觉的吸引来鼓励人们关注科学”。说得直白些,那就是让科学能被看到。而这个“看到”并不那么容易执行,评审会对于科学影像的评价标准包括视觉效果、有效的科学传播以及创意三个方面,综合能力要求很高呢。

下面这张描述植物拟南芥基因“社交网络”的图片叫AraNet,全称是植物拟南芥全基因组功能关系网络图(A Genome-wide Gene Function Association Network)。该作品出自卡内基科学研究所(Carnegie Institution for Science)几位科学家之手,在2010年评选中获得了插图类优秀奖。


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图片来源:美国国家科学基金会网站。

这个被称为AraNet的计算机模型,可用来预测非典型植物基因的基因功能。在基因研究中,即便是最常用的实验生物,也还是存在着很多不知所用的基因。于是AraNet的研究者们就想到了一种创新的研究方法。其观点类似于我可能并不认识你,但我可以通过你社交网络上的朋友名单来推测出你的一些特征。研究小组认为,物理上存在于同一个区域的基因或者可以互相配合启动的基因,它们之间可能具有相关的特性,也可称之为“连坐”(guilt by association)。AraNet网络包括了实验植物拟南芥19600个基因的100万个连接。研究人员将这些连接制作成一幅地图,可以由此推测与已知特定特征相关的未特征化的基因。图中每条线代表着两个基因间的功能连接,不同的颜色反映出这两个基因具有相似特征的可能性大小。红色表示可能性很大,蓝色则相反。

2010年“科学与工程视觉挑战”大赛插图类其他作品

第一名:人类免疫缺陷病毒3D模型(Human Immunodeficiency Virus 3D)

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图片来源:http://www.visualnews.com/2011/02/24/revealed-a-first-view-inside-the-hiv-virus/

图片的创作者是由伊万·康斯坦丁诺夫(Inan Konstantinov)带领的一支俄罗斯团队。他们对近期100多份科学杂志的相关数据进行了分析,并根据所得信息构建出这个100纳米的HIV粒子模型。图中的橙色和灰色分别代表病毒和免疫细胞。这张图片呈现了病毒侵入细胞的情景。三角形剖面区展示了病毒如何将免疫细胞变成一家“病毒工厂”。其实这幅只是系列作品中的一张,如果将所有作品连续起来看,将得到HIV病毒入侵的完整过程(看完后全身泛冷),有兴趣的同学请点 这里

优秀奖:肠杆菌噬菌体T4(Enterobacteria Phage T4)

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图片来源:美国国家科学基金会网站。

这张3D图片显示的是一个噬菌体正在入侵细菌。作者是乔纳森·埃拉(Jonathan Heras),一位化学工程师,来自Equinox制图公司(Equinox Graphics Ltd.)。噬菌体是一些拥有“奇异细长腿”和吸管状嘴巴的病毒,它们掠夺细菌的组成物质,把“受害者”当成病毒“复制工厂”。

优秀奖:酵母有丝分裂纺锤体模型(Proposed Structure of Yeast Mitotic Spindle)

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图片来源:美国国家科学基金会网站。

图片的创作者是北卡罗来纳州大学的“有丝分裂纺锤体”研究团队。图中所展示的是最终拼接出的酵母有丝分裂纺锤体模型,这也是多位生物学家、物理学家、计算机学家和艺术家共同努力了两年的成果。图中绿色为棒状微管,黄色为DNA,红色和紫色为蛋白质。目前这个工作仍在继续进行之中。

The End

发布于2011-03-03, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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znzoe

科学传播硕士生

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