Лучшие научные визуализации 2011 года

Источник материала:

Объявлены победители конкурса научной визуализации, который проводится ежегодно Национальным научным фондом (NSF) США совместно с журналом Science.

Конкурс проводился в номинациях фотографии, научной иллюстрации, инфографики, видео и интерактивного контента (игр). Участники из 33 стран представили на суд жюри 212 работ.  Фотография


1 место. "Метаболомика глаза".

Каждый из концентрических кругов соответствует определенному типу клеток глаза мыши. Всего на фото представлено 70 различных типов клеток, от мышечных до клеток сетчатки - и каждому типу соответствует свой оттенок. Например, мышечные клетки окрашены светло-желтым, а клетки склеры - зеленоватым. Для получения цветного изображения тончайшие срезы (около 120 нм) образца были подвергнуты обработке антителами, которые связывались с молекулами таурина, глутамина и глутамата, давая красный, зеленый и синий цвета соответственно на обработанном изображении. Уникальное количественное распределение этих молекул в различных типах клеток и создало разнообразную палитру этой фотографии (Bryan William Jones, The University of Utah, Moran Eye Center).
 
Поощрительная премия. "Трихомы на кожице незрелого огурца".

Фотография сделана при помощи поляризационного микроскопа, который позволяет получить полноцветное изображение с четкостью, недоступной микроскопам, работающим с неполяризованным светом. Показанные на фотографии структуры - это трихомы, волоски на поверхности огурца, которые невооруженный глаз воспринимает как тончайшую пленку. Трихомы, наполненные горьким на вкус и токсичным веществом - кукурбитацином - способны защитить растение от вредителей. Увеличение - 800х. (Robert Rock Belliveau)
 
Приз зрительских симпатий. "Скала двумерного мира".

Этот фрагмент "ландшафта" на самом деле невозможно различить невооруженным глазом, а каждый из слоев в его структуре имеет толщину всего в 5 атомов - по сути, каждый такой лист является двумерным. Подобные материалы на основе соединений титана, получившие название MXenes, получают в Университета Дрекселя (Филадельфия, США). Возможно, они найдут применение в инновационных датчиках, солнечных батареях или других устройствах.(Babak Anasori, Michael Naguib, Yury Gogotsi, Michel W. Barsoum, Drexel University) Иллюстрация
 
Поощрительная премия . "Монстр - Раковая Клетка".

Рак молочной железы - страшная штука, вот и раковая клетка на иллюстрации Эмико Пол выглядит, как персонаж рассказов Лавкрафта. Но на картинке есть и герой, который, возможно, сумеет победить рак - антитела TRA-8 (показаны зеленым), полученные в Университете Алабамы (Бирмингем). (Emiko Paul, Quade Paul, Echo Medical Media; Ron Gamble, UAB Insight)
 
Поощрительная премия. "Углеродные нанотрубки переменного диаметра".

Иллюстрация Джоэла Брема отражает работу его коллег из Университета Небраски (Линкольн), которые используют лазеры для получения углеродных нанотрубок. Метод, используемый исследователями, позволяет с высокой точностью регулировать толщину нанотрубки и создавать структуры с заданными свойствами. (Joel Brehm, Office of Research and Economic Development, University of Nebraska-Lincoln)
 
Поощрительная премия. "Исследование функции комплексной переменной".

Каждое комплексное число представляется в виде точки на цветовом круге (соотношение действительной и мнимой составляющей определяет цвет). Яркость этого цвета зависит от модуля комплексного числа - чем он ближе к 0, тем цвет темнее, а белый цвет показывает, что в данной точке значение функции стремится к бесконечности. Этот метод визуализации, позволяющий представить на плоскости "трехмерную" информацию, называется domain coloring. (Konstantin Poelke, Konrad Polthier, Free University of Berlin)
 
Приз зрительских симпатий. "Деление клетки".

Подробное трехмерное изображение было получено благодаря использованию люминисцентного белка MiniSOG. Существуют приемы, позволяющие связать MiniSOG с другим белком, который, в свою очередь, тесно связан с ДНК. Люминесценция MiniSOG делает его отличным инструментом для изучения и трехмерной визуализации митоза. (Andrew Noske, Thomas Deerinck, National Center for Microscopy & Imaging Research; Horng Ou, Clodagh O'Shea, Salk Institute) Инфографика
 
1 место. "Космическая паутина".

Если бы темная материя была видимой, вселенная могла бы выглядеть примерно так. На плакате изображена область пространства протяженностью 240 млн световых лет и ее гипотетическое изменение во времени - от Большого Взрыва и до наших дней. Показано, как в регионах скоплений темной материи начинают формироваться галактики, нередко объединяющиеся в кластеры. PDF высокого разрешения. (Miguel Angel Aragon-Calvo, Johns Hopkins University; Julieta Aguilera, Mark SubbaRao, Adler Planetarium)
 
Поощрительная премия "Вирус Эбола".

Это работа  студии Visual Science. Вирус Эбола, являющийся возбудителем геморрагической лихорадки, имеет длину всего 1400 нм, но при этом отличается довольно сложной структурой. Он содержит около 3 миллионов липидов и белковых молекул. Протеины на его поверхности служат своего рода "липучками", сохраняя контакт с клеткой-мишенью, пока вирус не проникнет внутрь (Иван Константинов, Юрий Стефанов, Александр Ковалевский, Анастасия Бакулина, Visual Science)
 Приз зрительских симпатий получила инфографика, объясняющая устройство и принцип работы трансмиссионного электронного микроскопа.
 Интерактивные приложения


 
1 место вполне ожидаемо получила игра Foldit, в которой игроки пытаются решить одну из самых трудных вычислительных задач в биологии: сворачивание белка. (Seth Cooper, David Baker, Zoran Popović, Firas Khatib, Jeff Flatten, Kefan Xu, Dun-Yu Hsiao, Riley Adams, Center for Game Science at University of Washington). Поощрительных премий удостоились игры Meta!Blast 3D (приключения уменьшенных героев внутри клетки), схожая с ней по основной идее Powers of Minus Ten (путешествие в микромир доступно на сайте проекта) и Build-a-Body(занимательный "конструктор", в котором нужно собрать человека из отдельных органов). Приз зрительских симпатий достался программе (трудно назвать это игрой, хотя действие и построено в игровой форме) Velu the Welder, созданной для обучения пользователей премудростям сварки. Тот, кто прошел все уровни, - уже почти настоящий сварщик.   По материалам Science, NSF