David Bolinsky animates a cell

大衛•布林斯基：动画使細胞活起來

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我是一个医学绘图师， 我的观点和别人稍微不同。自从我懂事开始，我一直在追求， 艺术中真与美的表现方式, 以及科学中真与美的表现方式。因为艺术与科学本身就是极美妙的事物— 它们都有许多美妙的事物藏在其中— 理论上，可以被科学或是数学所检视的真与美， 就好像是理想中完美的连体双胞胎， 每个科学家都会想要跟他们约会。 （笑声） 这些是对于「真」表示敬畏的形容词， 意味着，它们是你可以仰慕的事物。它们是「完美的」、「有力的」、「不可思议的」、 「独特的」、「有用的」— 有时候，通常要一阵子，才会显现出来。事实上，你现在可以开始播放其中一些照片了， 因为我不想要在萤幕上看到我自己。

对于不懂科学的人们， 他们常常不能看见真与美。它们所描述的美， 常常只有那些懂得该领域科学家所使用的语言与词汇的人才能够领会其中的真与美。就像数学中的，E = mc 平方， 或是宇宙学常数， 隐藏着跟人类学有关的理论，从中你可以体会生命起源与描述宇宙的数值间的关系— 这些是非常难以了解的事物。

一直以来我想要做的是， 既然我是一个医学绘图师— 我的动画技术传自我老爸， 他也是一个雕塑家兼我的视觉艺术导师— 我希望能找到一种方法，帮助人们了解生物科学中的真与美， 利用动画、静态图片及好的剧本。因此那些本来对于人们，可能不是很简单明显的事物可以被带到台面上、教导与了解。

今日的学生们常常处在一种环境中， 在这个环境中，虽然他们的学习主题包含着真与美， 但是教导他们的方式是片面的、不完整的， 因此常常在这个情况下，真与美并不总是显而易见的。就好像关于鸡汤的陈年食谱， 烹煮鸡肉直到香味通通散去。我们并不想要这样对待我们的学生。这样我们才有机会真正开启这方面的教育。

数年前，我接到哈佛大学分子与细胞生物学系的Robert Lue 的电话。他问我我跟我的团队，是否有兴趣彻底改变哈佛大学的医学与科学教学方式。所以我们开始进行，一个探索细胞的计画， 这将能够探索，分子与细胞生物学中固有的真与美， 学生也能够了解这些科学事实背后的宏观概念。他们脑海中，将会有一个对于细胞的印象， 细胞就好像是，一个错综复杂的繁忙大城市， 城市中遍布着微机械。

这些微机械处于生命的中枢。这些微机械， 能让全世界的奈米工程师嫉妒， 它们是能自我引导、功能强大且精准的装置， 它们是由胺基酸链所组成。这些微机械让细胞移动、 复制、它们让我们的心脏跳动， 它们组成我们的心智。

因此我们希望，能够找出一个方法， 将这个细胞的故事做成动画， 这就是哈佛大学BioVisions 的主轴， 它是一个哈佛大学为分子与细胞生物学学生所设立的网站， 它将书本、讲义、参考书及老师授课内容以外的所有东西， 视觉化的呈现在一起，这样这些学生能够从细胞内发现细胞的真与美， 并在学习过程中，能一直将此画面牢记在脑海中，因而激发他们的想像力及学习热诚， 这样他们能持续使用他们脑中的这些画面，来进行探索发现， 我相信，最终将能发现生命的原理。

所以我们开始研究，这些分子之间的关联性。我们想出了一个剧情大纲，那就是，巨噬细胞在微血管之间穿梭着， 它们不时接触着微血管的管壁， 它们能借此动作，得知微血管壁上细胞的资讯，而这些细胞放出了，管壁外围某处有发炎反应正在进行的讯息，而那个地方的状态， 巨噬细胞本来是无从得知的。这个讯息让它们停了下来， 它们开始进行内化反应，它们必须制造许多不同的物件，因此它们必须改变外型， 离开微血管，并搞清楚到底发生什么事。

因此这些分子马达— 我们必须与哈佛的科学家一起研究，使用资料库中真实的原子层级模型来表示这些分子， 并搞清楚它们是如何移动，做了什么事。并想出一个办法，能够真实的表现体内正在发生的现象， 但是又必须将其部份简化，否则细胞中极端拥挤的环境将会使得这种视景变得不可能。

我将要播放一个三分钟， 我们所制作的这个影片第一部份的「读者文摘」版， 这个计画尚未完成， 预计还会进行四到五年。我希望你们能看着这部影片， 看到细胞制造这些东西的步骤— 这些会走路的小机械，它们是驱动蛋白— 能够背负这巨大的货物， 这大小比例关系，可能更甚蚂蚁的背负能力。请开始播放。

但这些驱动着细胞内部的机械， 真的很神奇，它们真的是所有生命的基础。因为所有这些机械，彼此之间都存在着互动。它们彼此传递讯息; 它们导致细胞内各种不同现象的发生。细胞会利用能读取基因的分子， 读取由细胞核中传来的资讯， 以飞速的制造这些细胞所需的零件。没有生命，从最小的生命到今天在座的各位， 如果没有这些小微机械，生命将不可能发生。事实上，如果没有这些机械， Chris，今天的出席状况将会非常惨烈。 （笑声） （音乐）

这就是细胞中的FedEx 快递小弟： 这小家伙叫做驱动蛋白， 它拉着一大袋新合成的蛋白质到细胞所需的任何地方， 不论是到细胞膜、胞器， 不论将是用来制造或是修补。我们体内每个细胞，大约有十万个这些小家伙正在跑来跑去， 而我们有大约一百兆个细胞。因此不论你感觉有多懒惰， 本质上，你还是非常地忙碌的。 （笑声）

你们回到家后，我希望你们能想想这个问题，想想我们的细胞多么地强大， 想想我们已经学到的关于细胞机械的种种事情。一旦我们全盘了解细胞内发生的所有事情— 相信我，我们大概才知道1% 而已— 一旦我们了解细胞内的状况， 我们将能更好的控制我们的健康， 我们的后代， 我们的寿命。并且，希望我们能借此发现更多的真与美。 （音乐）

这些细胞，这些微机械，真的很不可思议， 它们能察觉细胞需要它们为它做些什么事。它们同心协力; 它们使细胞能完成它所需要的事情。它们合力使我们的身体— 一个巨大，它们永远无法察知的个体存在— 正常的工作。请继续欣赏接下来的表演。谢谢各位 （掌声）