2011年國(guó)際科學(xué)與工程可視化挑戰(zhàn)優(yōu)勝者揭曉 _科學(xué)

這種三維圖顯示了可變直徑的碳納米管生產(chǎn)
獲獎(jiǎng)作品將刊載于2012年2月3日刊的《科學(xué)》雜志上
一幅描繪了跨越2億4000萬(wàn)光年的宇宙中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)的電腦圖解是2011年國(guó)際科學(xué)與工程可視化挑戰(zhàn)中的獲獎(jiǎng)作品之一，該活動(dòng)是由《科學(xué)》雜志和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）聯(lián)合主辦的。
馬里蘭州巴爾的摩市約翰霍普金斯大學(xué)的宇宙學(xué)家Miguel Angel Aragon-Calvo在解釋他所在的小組在信息招貼畫(huà)和圖像部類(lèi)中獲得第一名的招貼畫(huà)時(shí)說(shuō)，“宇宙網(wǎng)絡(luò)”探索了發(fā)光的星系并標(biāo)示了對(duì)由空間、屏壁、絲狀物和團(tuán)簇狀物組成的巨大網(wǎng)絡(luò)有重大影響且看不見(jiàn)的暗物質(zhì) 。這一色彩繽紛的醒目視覺(jué)材料將刊登在2月3日刊《科學(xué)》雜志的封面上。
《科學(xué)》雜志的執(zhí)行編輯Monica M. Bradford說(shuō)：“這些獲獎(jiǎng)?wù)叩牟湃A不同尋常。這些優(yōu)勝者不僅僅以一種引起你的注意力的方式來(lái)傳達(dá)科學(xué)，而且在許多情況下，他們努力通過(guò)不同的藝術(shù)形式來(lái)尋找不同的方法以解決科學(xué)上的問(wèn)題。”《科學(xué)》雜志是由美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)這一非營(yíng)利的國(guó)際性科學(xué)協(xié)會(huì)出版的。
該國(guó)際性的比賽現(xiàn)在已經(jīng)到了其第9個(gè)年頭了，它頒給了那些用視覺(jué)媒體來(lái)促進(jìn)對(duì)科學(xué)研究的了解的人以榮譽(yù) 。對(duì)來(lái)自33個(gè)國(guó)家的212個(gè)參賽項(xiàng)目的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)包括視覺(jué)沖擊力、有效表達(dá)性、清新感及原創(chuàng)性。
美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)對(duì)2011年的挑戰(zhàn)做出了顯著的改善，參賽者如今能夠在網(wǎng)上呈交他們的作品，而評(píng)審人員能夠通過(guò)電子設(shè)備來(lái)觀(guān)看有關(guān)的材料。該競(jìng)賽還允許普通大眾參與投票過(guò)程并選出他們喜愛(ài)的圖像作為“人民的選擇”獎(jiǎng)，并通過(guò)社交網(wǎng)站臉譜和推特來(lái)與人們分享他們喜愛(ài)的參選作品。
這一年度的挑戰(zhàn)展示了其它的引人注目的照片、插圖、繪圖、視頻及互動(dòng)游戲，并通過(guò)傳達(dá)復(fù)雜科學(xué)物質(zhì)的藝術(shù)來(lái)吸引觀(guān)看者。某些突出的作品包括：
解決蛋白質(zhì)之謎: 一種叫做“折疊”的多人在線(xiàn)電腦游戲拼圖可讓使用者將氨基酸彎曲并折疊成現(xiàn)實(shí)的蛋白質(zhì)，而解決蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題是由西雅圖華盛頓大學(xué)的Seth Cooper及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的。
互動(dòng)游戲部類(lèi)中的第一名得主Cooper說(shuō)：“我們努力使該可視化的折疊既看上去有趣，而且提供蛋白質(zhì)的問(wèn)題究竟出在哪里的信息，這樣玩家也許能夠糾正該問(wèn)題。我們?cè)噲D使可視化清晰且平易近人，因此這個(gè)游戲可由那些沒(méi)有科學(xué)背景的人來(lái)玩。”
以三維方式看一個(gè)細(xì)胞: 電影“快速視覺(jué)庫(kù)存及復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)比較”描繪了顯示完整細(xì)胞細(xì)微之處的一種新的三維模型視圖，并幫助生物學(xué)家讓一般受眾更好地理解復(fù)雜的視覺(jué)數(shù)據(jù) 。該則視頻由評(píng)審者及“人民的選擇”選為視頻部類(lèi)的第一名得主。
加州圣地亞哥Scripps Research Institute的獲獎(jiǎng)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)師Graham T. Johnson現(xiàn)在供職于加州大學(xué)舊金山分校。他說(shuō)：“將細(xì)胞從其復(fù)雜的原生模式變成簡(jiǎn)化的版本使得一般受眾對(duì)該主題感到興奮，甚至使專(zhuān)家們記起正是隨機(jī)性與特定的相互作用之間的復(fù)雜互動(dòng)讓生命得以存在。”
觀(guān)看小鼠眼睛之美: 鹽湖城猶他大學(xué)的Moran Eye Center的神經(jīng)科學(xué)家Bryan William Jones解釋說(shuō)，獲得第一名的照片“代謝組學(xué)之眼”是小鼠眼睛的視網(wǎng)膜中多元細(xì)胞的一幅代謝快照，它來(lái)自一種叫做計(jì)算分子表型確定（CMP）的技術(shù) 。Jones補(bǔ)充說(shuō)，該圖像顯示了一個(gè)正常組織功能的獨(dú)特視圖，并在保留某個(gè)組織的解剖的情況下揭示了復(fù)雜的代謝信號(hào) 。
構(gòu)建一個(gè)人體: Spongelab Interactive的游戲設(shè)計(jì)師Jeremy Friedberg在談及他的教育性科學(xué)游戲時(shí)說(shuō)：“構(gòu)建身體事實(shí)上是學(xué)習(xí)人體解剖的一個(gè)很好的方法”；該游戲贏(yíng)得了榮譽(yù)獎(jiǎng)，它使得用戶(hù)能夠用“拖、放”工具來(lái)了解人體的器官。“我們的免費(fèi)、開(kāi)放的平臺(tái)通過(guò)將圍繞著課程和學(xué)生表現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)工具及強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)拼接在一起來(lái)培養(yǎng)一種全球科學(xué)社區(qū) 。”
聚焦進(jìn)入人體組織: 另外一個(gè)互動(dòng)性科學(xué)游戲“負(fù)十次方”可使玩家看到人的手并觀(guān)看個(gè)體的細(xì)胞。該游戲也獲得了榮譽(yù)獎(jiǎng)，它是由Green-Eye Visualization的Laura Lynn開(kāi)發(fā)的。她最初的構(gòu)想是將其作為一個(gè)iPad的運(yùn)用軟件，該軟件具有聚焦進(jìn)入人體并在原子水平對(duì)組織進(jìn)行放大的能力。
控制三維的納米管: 一個(gè)描繪一種基于激光的精確控制碳納米管的長(zhǎng)度、直徑和特征的技術(shù)的三維插圖獲得了榮譽(yù)獎(jiǎng) 。內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的圖像藝術(shù)家Joel Brehm描繪了他的同事Yongfeng Lu博士——一位電子工程學(xué)教授的工作，他研發(fā)了基于激光的可精確控制碳納米管的長(zhǎng)度、直徑及特征的生產(chǎn)技術(shù) 。
Brehm說(shuō)：“這一插圖有助于對(duì)所直徑可變化的納米管的可視化，它可被定制用于特別的用途以改善電子裝置并降低其能耗。”
黃瓜皮的放大: Robert Belliveau博士是內(nèi)華達(dá)州拉斯維加斯的一位病理學(xué)家，他的一幅彩色偏振光顯微照片將黃瓜外皮上的緊密排列的毛狀體放大了800倍。該圖像捕捉到了該毛狀體的比縫衣針細(xì)40倍并穿透食草動(dòng)物口器的尖銳的遠(yuǎn)側(cè)端點(diǎn) 。該球狀的基底部包含有毒、苦味的葫蘆素——這是已知最苦的物質(zhì)；在當(dāng)其被稀釋成10億分之一的時(shí)候仍可被人類(lèi)查覺(jué)到。
其他的獲獎(jiǎng)作品包括一個(gè)尖端的揭示納米世界之美的碳化鈦或MXene的二維片材的彩色掃描電子顯微照片；一幅用三維軟件做出的令人印象深刻的插圖，它顯示了乳腺癌細(xì)胞表面的腫瘤死亡-細(xì)胞受體及綠色的單克隆抗體TRA-8的分子結(jié)構(gòu)；一幅用現(xiàn)代的彩色繪圖技術(shù)——域著色的插圖來(lái)形象化地顯示復(fù)雜的數(shù)學(xué)函數(shù)的不同色調(diào)；一幅贏(yíng)得“人民的選擇”獎(jiǎng)的某細(xì)胞經(jīng)歷分裂的三維視圖，該視圖證明，在使用一種叫做MiniSOG的特別的新型熒光蛋白后，人們可看到細(xì)胞染色體的精微細(xì)節(jié)；以及一幅引人注目的埃博拉病毒的超分子結(jié)構(gòu)的三維視圖。本期《科學(xué)》雜志中的一個(gè)專(zhuān)題新聞特寫(xiě)對(duì)每個(gè)獲獎(jiǎng)作品都進(jìn)行了介紹。
2012年2月3日刊的《科學(xué)》雜志將會(huì)專(zhuān)題介紹這些獲獎(jiǎng)作品；這些作品將在 www.sciencemag.org/special/vis2011/ 網(wǎng)站上及NSF的網(wǎng)站 http://www.nsf.gov/news/scivis/ 上對(duì)沒(méi)有注冊(cè)的公眾開(kāi)放。此外，在 http://www.aaas.org 網(wǎng)站上人們可看到一個(gè)由某些獲獎(jiǎng)?wù)哌M(jìn)行講述的幻燈片秀。
The 2011 winning entries are included in five categories:
圖片
第一名:
Bryan William Jones
University of Utah, Moran Eye Center
Metabolomic Eye

榮譽(yù)獎(jiǎng):
Robert Rock Belliveau
Microscopic Image of Trichomes on the Skin of an Immature Cucumber

大眾的選擇:
Babak Anasori, Michael Naguib, Yury Gogotsi, and Michel W. Barsoum
Drexel University
The Cliff of the Two-Dimensional World

圖示
榮譽(yù)獎(jiǎng)(3人平局):
Emiko Paul and Quade Paul, Echo Medical Media; Ron Gamble, UAB Insight
Tumor Death-Cell Receptors on Breast Cancer Cell

Joel Brehm
University of Nebraska-Lincoln, Office of Research & Economic Development
Variable-Diameter Carbon Nanotubes

Konstantin Poelke and Konrad Polthier
Free University Berlin
Exploring Complex Domain Functions using Domain Coloring

大眾的選擇:
Andrew Noske and Thomas Deerinck, National Center for Microscopy and Imaging Research; Horng Ou and Clodagh O’Shea, Salk Institute
Separation of a Cell

信息海報(bào)和圖表
第一名:
Miguel Angel Aragon-Calvo, Julieta Aguilera, and Mark Subbarao
Johns Hopkins University
The Cosmic Web

榮譽(yù)獎(jiǎng):
Ivan Konstantinov, Yury Stefanov, Alexander Kovalevsky, and Anastasya Bakulina
Visual Science
The Ebola Virus

大眾的選擇:
Fabian de Kok-Mercado, Victoria Wahl-Jensen, and Laura Bollinger
NIAID IRF
Transmission Electron Microscopy: Structure, Function & 3D Reconstruction
互動(dòng)游戲
第一名:
Seth Cooper, David Baker, Zoran Popović, Firas Khatib, Jeff Flatten, Kefan Xu, Dun-Yu Hsiao, and Riley Adams
Center for Game Science at the University of Washington
Foldit
榮譽(yù)獎(jiǎng)(3人平局):
W. Schneller, P.J. Campbell, M. Stenerson, D. Bassham, and E.S. Wurtele
Iowa State University
Meta!Blast 3D Interactive Application for Cell and Metabolic Biology, Level 1: The Cell
Jeremy Friedberg, Nicole Husain, Ian Wood, Genevieve Brydson, Wensi Sheng, Lorraine Trecroce, Kariane St-Denis, David Rowe, Ruby Pajares, Arij Al Chawaf, Shaun Rana, and Nancy Reilly
Spongelab Interactive
Build-a-Body
【2011年國(guó)際科學(xué)與工程可視化挑戰(zhàn)優(yōu)勝者揭曉】Laura Lynn Gonzalez
Green-Eye Visualization
Powers of Minus Ten
大眾的選擇：
Muralitharan Vengadasalam, Ganesh Venkat, Vignesh Palanimuthu, Fabian Herrera, and Ashok Maharaja
Tata Consultancy Services
Velu the Welder
視頻
第一名及大眾的選擇：
Graham T. Johnson (The Scripps Research Institute, and grahamj.com), Andrew Noske (National Center for Microscopy & Imaging Research), and Bradley Marsh (Institute for Molecular Bioscience, University of Queensland)
Rapid Visual Inventory & Comparison of Complex 3D Structures
榮譽(yù)獎(jiǎng)(2人平局):
Christopher E. Wilmer, Omar K. Farha, and Patrick E. Fuller
Northwestern University
High Density Energy Storage Using Self-Assembled Materials
Steven Haddock and Susan Von Thun
MBARI & jellywatch.org
There’s No Such Thing as a Jellyfish

EurekAlert!