Самый красивый портрет ВИЧ

Русские компьютерные дизайнеры выиграли престижный конкурс научных изображений, разработав визуальную модель ВИЧ. Среди финалистов мне особенно понравились видео про квазары, графика про геном одного сорняка и голубые наноузоры на золотой подложке

+T -
Поделиться:

Я отобрал семь сюжетов из числа финалистов международного конкурса «Визуализация науки и технологии 2010». Организатор — общество AAAS (которое выпускает самый престижный научный журнал Science) — сегодня объявил победителей.

Первое место в категории «иллюстрации» заняла трехмерная модель вируса иммунодефицита человека (ВИЧ):

Image courtesy of Ivan Konstantinov, Yury Stefanov, Aleksander Kovalevsky, Yegor Voronin — Visual Science Company. Кликните, чтобы увеличить.

Автор научной идеи — русский иммунолог, Егор Воронин, работающий в Глобальном центре по разработке ВИЧ-вакцин (NY). Он, кстати, ведет очень интересный блог о науке и, если помните, мы обсуждали в блоге «Наука» его текст о том, как нобелиаты сходят с ума. Я поздравил Егора, и он ответил: «Спасибо большое, хотя львиная доля заслуги там — команды из Visual Science. Они молодцы». Оказалось, что Visual Science — российская студия компьютерной графики; они-то и нарисовали картинку, на которой использованы данные рентгеновской кристаллографии и спектроскопии и каждая молекула выписана с небывалой детальностью.

Третье место в разделе «иллюстрации» заняла схема, которая описывает функциональные связи между генами очень важного для науки модельного растения арабидопсиса. Этот невзрачный сорняк — что-то вроде мушки-дрозофилы, его геном изучен вдоль и поперек. Каждая линия на схеме связывает какую-нибудь пару генов, которые завязаны в некий общий процесс в клетках растения. Для создания этой схемы потребовалось 50 миллионов экспериментов.

Image courtesy of Insuk Lee, Michael Ahn, Edward Marcotte, Seung Yon Rhee — Carnegie Institution for Science. Кликните, чтобы увеличить

Первое место в номинации «инфографика» заняла картинка совершенно классического типа, будто из учебника: она явно имитирует легендарные рисунки Эрнста Геккеля (XIX в.).

Грибы — настоящие командиры планеты. Они контролируют состав почвы, убивают амфибий, делают нам хлеб, вино и пиво, губят урожай и помогают расти лесам.

Image courtesy of Kandis Elliot, Mo Fayyaz – University of Wisconsin, Madison. Кликните, чтобы увеличить

А эта инфографика изображает всех людей, которые жили на Земле с 3200 года до н. э. по 2009 год н. э. (около 77 миллиардов), и относительное количество тех, кто был убит в войнах и прочих формах геноцида (969 миллионов, около 1,25%). Видно, что насилие резко возросло в последнем тысячелетии. Плакат имеет размер 6,5х9,2 м и выпущен в двух вариантах: черный пластик и белый. В обоих случаях авторы сделали так: выписали названия всех конфликтов по спирали, сделав буквы сквозными, прорезающими подложку. Суммарная площадь букв — как раз те самые 1,25% от площади всего плаката. Идея в том, что 1,25% кажутся малой величиной, но прием со шрифтом позволяет оценить весь трагизм этой истории.

Первое место в номинации «фото» — фотография наноузора из молекул двух сортов на золотой подложке:

Image courtesy of Seth B. Darling — Argonne National Laboratory; Steven J. Sibener — University of Chicago. Кликните, чтобы увеличить

Ниже — просто семечко обычного томата. Особые волоски, которые тут хорошо видны, секретируют слизистую пленку: она защищает от насекомых и клеит семя к почве.

Image courtesy of Robert Rock Belliveau. Кликните, чтобы увеличить

Наконец, видеоролик: ученые все еще пытаются понять, какие процессы «включают» квазары — активно аккрецирующие черные дыры, находящиеся в центрах галактик. Это видео рассказывает об одном из возможных сценариев. Показан реально наблюдаемый двойной квазар и компьютерная модель слияния галактик, которое, возможно, и запускает эту потрясающую штуковину.

Комментировать Всего 18 комментариев

Спасибо интересно про квазары.

Очень красиво - спасибо, Илья! Кстати, как это ни странно, про такие вирусы мы ведем со студентами беседы на моих лекция. Штука в том, что они (как вообще многие объекты живого мира) имеют пятерную симметрию - ту самую, которая математически запрещена в кристаллах. А объяснение этого факта очень неожиданное. На помещенном Вами вирусе ВИЧ как раз видна такая "некристаллографическая" симметрия.

Как интересно, Артем!

1. Почему пятилучевая симметрия запрещена у неживых кристаллов?

2. Почему этот запрет нарушается у вирусов?

3. Нет ли у Вас картинки про вирусы, где видно, что там есть пятилучевая симметрия?

Илья:

1. В кристаллах пятерная симметрия невозможна потому, что математически несовместима с периодической повторяемостью. Правда, есть т.н. квазикристаллы - новое состояние вещества, открытое в 1982 г., где есть дальний порядок с пятерной симметрией (и другими запрещенными симметриями - восьмерной, десятерной и двенадцатерной), но при этом отсутствует периодичность структуры. У меня есть очень красивый квазикристалл, при случае покажу.

2. Как предположил академик Н.В. Белов, кристаллограф, к школе которого я принадлежу, принятие пятерной симметрии вирусами было, скорее всего, приемом борьбы за выживание. Вирусы подолгу "спят" и в это время самая большая для них опасность - оказаться минерализованными, т.е. окаменеть. Принимая некристаллографическую симметрию, они минимизируют такую возможность.

3. Картинок вирусов с пятерной симметрией великое множество (эта симметрия видна и на приведенной Вами картинке). Вот еще одна - http://www.hpvinfo.ru/papillomavirus/infection.html

Добавляю улов из сети - а вы тоже пожалуйста добавляйте сюда сегодня интересную инфографику и картинки про науку. Ладно?

Видео: распространение информации в египетском твиттере в реальном времени - как это происходило в период февральских волнений

Добавим. Может быть не настолько эффектны внешне, сколь велик их эффект для науки. Разрешите представить: Spiniferitus ramosus - динофитовые водоросли. Обитают в морях.

Самое интересное, что данный микроскопический экземпляр был обнаружен в образцах, взятых из археологического раскопа, расположенного на высоте 1500 метров над уровнем моря в Восточном Дагестане. До берега Каспия тут больше 50 километров.

Класс! Андрей, а для чего Вы их ловите? какой-то экологический мониторинг?

Мы не биологи, поэтому не ловим, а откапываем :)

Этот экземпляр уже давно ископаемый, он пролежал в породе порядка 1,5 млн. лет. Был обнаружен при проведении палинологических (пыльцевых) исследований образцов из древнейшей в Северной Евразии стоянки древнего человека.

В данный момент высота проводимых археологических раскопок - 1500 метров. И тут - морской ораганизм!

Мы начали реконструировать уровень воды палеобассейна Каспийского моря с учетом неотектонического движения на Кавказе и обнаружили, что эти древние люди, вполне себе могли обитать на берегу  древнего моря. Работы только начались и впереди ещё очень многое надо доказать. Но факт остаётся фактом, этот несчастный орагнизм привёл к удивительнейшим открытиям.

Илья, по просьбе своей любимой подруги, которая читает, но не пишет, выражаю ее личную благодартность за самые красивые иллюстрации за все время существования Сноба :-)))

Безумно красиво! Впечатлила трехмерная модель вируса ВИЧ и видео про квазары. Спасибо! ))

Илья, вы напрасно называете этих людей "русскими компьютерными дизайнерами".

Большая часть коллектива, работавшего над моделью ВИЧ, — биологи.

Фишка этой модели не в том, что она красивая, а в том, что позволяет ответить на некоторые вопросы об устройстве вирусной частицы.

Кстати, эта модель уже отметилась ранее на обложке Nature Medicine.

На сайте Visual science можно посмотреть другие изображения этой модели:

http://visualscience.ru/illustrations/modelling/hiv/

И даже покрутить её трёхмерную версию:

http://visualscience.ru/illustrations/modelling/hiv-360/

Эту реплику поддерживают: Иван Константинов

Знаете что? Надо мне перестать гадать, а пригласить сюда авторов - есть надежда, что они расскажут нам подробнее. Stay tuned.

Эту реплику поддерживают: Анна Вознесенская

Да, мы и правда изначально ученые, а потом уже дизайнеры. Дело в том, что идея создавать точные трехмерные модели вирусных частиц и других молекулярно-биологических объектов появилась уже давольно давно. Ее автор Иван Константинов, по образованию молекулярный биолог, как раз и организовал компанию Visual Science.

Наша работа состояла из нескольких этапов. На первом этапе мы собирали информацию о том, как эта вся история в принципе должна выглядеть. Сколько каких белков, какая мембрана, что внутри. Для этого пришлось проанализировать около сотни различных научных публикаций. На этой стадии как раз очень помог Егор. Ни я, ни Иван не занимались в своей научной работе непосредственно вирусологией. А у Егора, с которым мы познакомились через ЖЖ, большой опыт в этом вопросе, и он в курсе современных представлений о строении и особенностях жизненного цикла ВИЧ. Егор советовал, что лучше почитать, каким данным верить, а каким не обязательно, и консультровал промежуточные заготовки.

На следующем этапе мы искали в разных базах данных типа Protein Data Bank сведения о структуре кокнретных белков ВИЧ. Необходимо было сначала создать и визуализировать их отдельные модели с учетом, например, их возможного статуса гликозилирования.

Затем собиралась собственно модель вируса. На этом этапе работал единственный "не ученый" в нашей команде - моделлер Саша Ковалевский. В самом конце была стадия визуализации и дизайна. Надо было придать модели "товарный вид", продумать цвета, оттенки и прочее.

Мы убеждены, что такой способ подачи научной информации должен становиться все более востребованным и популярным.

Эту реплику поддерживают: Иван Глухов, Иван Константинов

спасибо, я в восторге

вот две картинки, которые я люблю

Это новая модификация бора с уникальным характером химической связи

а вот еще одна картинка - тут новая модификация кальция