科學工程圖片獎:三維愛滋病毒獲頭獎

2011-02-24 17:17

迄今為止細節最為豐富的愛滋病病毒（HIV）3D模型，獲得2010年國際科學工程可視化挑戰賽圖解類一等獎。一支由伊凡·康斯坦丁諾夫領導的俄羅斯研究小組對來自100多份科學雜誌的數據進行了分析，而後利用數字手段儘可能真實呈現愛滋病病毒。這張圖解採用兩種顏色——橙色和灰色，分別代表愛滋病病毒和一個免疫細胞。圖片呈現了病毒正在攻擊和侵入細胞的可怕景象。三角形剖面區展示了病毒如何將免疫細胞變成一家「病毒工廠」。視覺科學公司的康斯坦丁諾夫在一份聲明中表示：「我們認為這種3D模型是呈現無處不在的人體病毒相關科學數據的一種新方式。」

一幅3D圖片，展現了噬菌體攻擊細菌的恐怖景象。圖片打造者、EquinoxGraphics公司的喬納森·赫拉斯表示這種景象不免讓人聯想到B級片中的場景。在2010年國際科學工程可視化挑戰賽上，這幅圖片獲得圖解類榮譽獎。赫拉斯在一份聲明中說：「噬菌體是一種奇異的長著細長腿和吸管狀口器的病毒，用於向獵物展開無情的攻擊。」這種病毒會「劫持」細胞，將這些受害者變成病毒複製工廠。《科學》雜誌的執行編輯莫妮卡·布拉德福在一份聲明中表示：「2010年的參賽作品以一種公眾能夠理解和喜歡的方式講述科學現象。這項國際比賽凸顯了科學家在革新和技術方面取得的進步，他們能夠在視覺上吸引眾多人的目光，帶他們走進科學世界，瞭解科學研究的複雜性以及美麗的一面。」

這幅照片使用顯微鏡拍攝，展現了單層分子表面泛起的漣漪。塞斯·達林表示：「這個層實際上由兩種不同的分子構成，它們能夠將油和水分離開來。在我們拍攝的這幅照片中，這種分離似乎還處在非常早期的階段。」達林與美國阿貢國家實驗室的史蒂文·希班納合作拍攝了這幅顯微照片。照片中的數百萬個分子每一個的「頭部」都含有硫，但它們尾部所含成分並不相同，其中一種含有碳和氫，另一種含有碳和氟。兩種分子的高度相差大約0.2納米。值得一提的是，2月18日出版的《科學》雜誌將採用這幅照片作為封面。

西紅柿籽「毛髮」的顯微特寫照片，獲得照片類榮譽獎。已退休的病理學家、攝影師羅伯特·洛克·拜裡沃表示，這些「毛髮」會分泌粘液，在籽的邊緣形成一層透明膜。這種粘液擁有多種功能，其中包括利用一種天然殺蟲劑殺死捕食者，防止西紅柿籽乾燥以及將西紅柿籽固定在土壤中。

擬南芥的基因圖AraNet，好似在空中綻放的煙花，獲得圖解類榮譽獎。AraNet由卡內基科學研究所的一支研究小組繪製，他們共對這種植物以及其他一些生物進行了5000多萬實驗觀測。參與相同生物學過程的基因通過各種線連接在一起，圖片中的顏色代表這種連接的強度。參與基因圖繪製工作的生物學家SeungYonRhee在發表於《科學》雜誌的一篇文章中指出：「這種網路與社交網路類似。」

一幅教育性海報，展示了各種各樣的真菌，獲得信息圖類一等獎。圖片中的真菌包括在乳酪、啤酒、麵包甚至於冬眠蝙蝠體內發現的菌類。美國威斯康辛大學麥迪遜分校植物學系高級工藝美術師在一份聲明中表示：「真菌是一種非常複雜的生物，蘑菇只是其中之一。」真菌被用於製造燃料、藥物以及其他很多有用的產品。

蜈蚣機器人照片，獲得照片類榮譽獎。哈佛大學的專家指出，這種體型只有昆蟲大小的設計將鼓舞科研人員研製移動能力更為出色的機器人。蜈蚣機器人是多節毫米級機器人，有助於瞭解靈活性和身體起伏如何提高運動能力，同時確定是否存在最為理想的腿數量，讓效率和行走時的穩定性實現最大化。《科學》和國家科學基金會網站將於18日刊登2010年國際科學工程可視化挑戰賽的所有獲獎作品。

在細胞進行自我複製時，染色體周圍會形成一個至關重要的結構——有絲分裂紡錘體，負責引導「副本」和DNA共享。這種紡錘體可藉助顯微鏡觀察，但它們的3D結構在某種程度上仍舊是一個謎。通過與來自一系列研究領域的科學家——包括物理學家、生物學家和計算機學家——共同努力兩年時間，藝術家們最終拼接出圖片中展示的酵母有絲分裂紡錘體模型。綠色為棒狀微管，黃色為DNA，紅色和紫色為蛋白質。