Janet Iwasa: How animations can help scientists test a hypothesis

المترجم: Muhammad Ramadan المدقّق: khalid marbou

Take a look at this drawing.

ألقوا نظرةً على هذا الرسم.

Can you tell what it is?

هل يمكنكم أن تخبروني ما هذا؟

I'm a molecular biologist by training,

أنا أخصائية أحياء جزيئية بالتدريب

and I've seen a lot of these kinds of drawings.

وقد رأيت كثيرًا من أنواع هذه الرسوم.

They're usually referred to as a model figure,

عادةً ما يشار إليها كنموذج إيضاح،

a drawing that shows how we think

رسم يوضح تصورنا

a cellular or molecular process occurs.

لحدوث عملية خلوية أو جزيئية.

This particular drawing is of a process

هذا الشكل تحديدًا لعملية

called clathrin-mediated endocytosis.

تسمي الالتقام الخلوي بواسطة الكلاذرين.

It's a process by which a molecule can get

العملية التي من خلالها يستطيع جزيء

from the outside of the cell to the inside

من خارج الخلية الانتقال إلى داخلها

by getting captured in a bubble or a vesicle

عبر الاستحواذ عليه في فقاعة أو حويصلة

that then gets internalized by the cell.

ثم تقوم الخلية بإدخاله.

There's a problem with this drawing, though,

توجد مشكلة في هذا الرسم، بالرغم من أنه،

and it's mainly in what it doesn't show.

وفي الغالب تكون أساسًا فيما لا يظهر.

From lots of experiments,

من تجارب عديدة،

from lots of different scientists,

ومن علماء مختلفين كثر،

we know a lot about what these molecules look like,

نعرف كثيرًا عما تبدوا عليه هذه الجزيئات،

how they move around in the cell,

وكيف تتحرك في الخلية،

and that this is all taking place

وأن هذا كله يأخذ حيزا

in an incredibly dynamic environment.

بشكل لا يصدق في بيئة ديناميكية.

So in collaboration with a clathrin expert Tomas Kirchhausen,

بالتعاون مع خبير الكلاذرين توماس كيركاوزون

we decided to create a new kind of model figure

قررنا أن ننشئ شكلًا إيضاحيًا من نوع جديد

that showed all of that.

يوضح كل ذلك.

So we start outside of the cell.

نحن نبدأ خارج الخلية.

Now we're looking inside.

الآن ننظر في الداخل.

Clathrin are these three-legged molecules

الكلاذرين هي تلك الجزيئات الثلاثية الأرجل

that can self-assemble into soccer-ball-like shapes.

تستطيع أن تتجمع تلقائيًا في أشكال تشبه كرة القدم.

Through connections with a membrane,

من خلال اتصال الأغشية سويًا،

clathrin is able to deform the membrane

الكلاذرين قادرًا على تفكيك الغشاء

and form this sort of a cup

وتشكيل هذا النوع من الكؤوس

that forms this sort of a bubble, or a vesicle,

التي تشكل هذا النوع من الفقاعات، أو الحويصلات،

that's now capturing some of the proteins

التي تستحوذ الآن على بعض البروتين

that were outside of the cell.

التي كانت خارج الخلية.

Proteins are coming in now that basically pinch off this vesicle,

البروتينات التي تدخل الآن أساسًا أخذت من هذه الحويصلة،

making it separate from the rest of the membrane,

مما يجعلها تنفصل عن باقي الغشاء،

and now clathrin is basically done with its job,

والآن أتم الكلاذرين وظيفته تمامًا،

and so proteins are coming in now —

ثم تدخل البروتينات الآن ــ

we've covered them yellow and orange —

قمنا بتغطيتها بالأصفر والبرتقالي ـــ

that are responsible for taking apart this clathrin cage.

والتي هي مسئولة عن أخذ قفص الكلاذرين هذا بعيدًا.

And so all of these proteins can get basically recycled

وكل تلك البروتينات يمكن إعادة تدويرها

and used all over again.

واستخدامها جميعًا مرة أخرى.

These processes are too small to be seen directly,

تلك العمليات صغيرة جدًا لترى مباشرةً

even with the best microscopes,

حتى بواسطة أفضل مجهر ضوئي،

so animations like this provide a really powerful way

لذلك رسوم متحركة مثل هذه توفر وسيلة قوية حقًا

of visualizing a hypothesis.

لتصور فرضي.

Here's another illustration,

هنا رسم إيضاحي آخر،

and this is a drawing of how a researcher might think

وهذا رسم عن كيف يمكن أن يتصور الباحثون

that the HIV virus gets into and out of cells.

دخول فيروس الإيدز لداخل الخلية والخروج منها.

And again, this is a vast oversimplification

ومرة أخرى، هذا تبسيط مفرط

and doesn't begin to show

ولا يبدأ في إظهار

what we actually know about these processes.

ما نعرف فعليًا عن هذه العمليات.

You might be surprised to know

قد تتفاجؤون لمعرفة

that these simple drawings are the only way

أن تلك الرسوم البسيطة هي الوسيلة الوحيدة

that most biologists visualize their molecular hypotheses.

التي يتصور بها معظم البيولوجيون افتراضاتهم الجزيئية.

Why?

لماذا؟

Because creating movies of processes

لأن إنشاء أفلام للعمليات

as we think they actually occur is really hard.

كما نتصور حدوثها فعليًا صعب حقًا.

I spent months in Hollywood learning 3D animation software,

قضيت شهورًا في هوليوود أتعلم برامج الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد،

and I spend months on each animation,

وقضيت شهور في كل رسم متحرك،

and that's just time that most researchers can't afford.

وذلك الوقت فقط معظم الباحثون لا يستطيعون تحمله.

The payoffs can be huge, though.

الفائدة يمكن أن تكون ضخمة، رغم ذلك.

Molecular animations are unparalleled

الرسوم المتحركة الجزيئية لا مثيل لها

in their ability to convey a great deal of information

في قدرتها على نقل قدر كبير من المعلومات

to broad audiences with extreme accuracy.

لجماهير عريضة بدقة قصوى.

And I'm working on a new project now

وأنا الآن أعمل على مشروع جديد

called "The Science of HIV"

يسمى "علم فيروس الإيدز"

where I'll be animating the entire life cycle

حيث سوف أقوم بعمل رسوم متحركة لدورة

of the HIV virus as accurately as possible

حياة الفيروس كاملةً بأكبر دقة ممكنة

and all in molecular detail.

وبكل التفاصيل الجزيئية.

The animation will feature data

الرسوم المتحركة سوف تبرز بيانات

from thousands of researchers collected over decades,

من آلاف الباحثين تم جمعها عبر عقود،

data on what this virus looks like,

بيانات عما يبدو عليه هذا الفيروس،

how it's able to infect cells in our body,

كيفية قدرته على إصابة خلايا أجسامنا.

and how therapeutics are helping to combat infection.

وكيف يساعد العلاج في مكافحة العدوى.

Over the years, I found that animations

عبر أعوام، وجدت أن الرسوم المتحركة

aren't just useful for communicating an idea,

ليست مفيدة فقط في توصيل فكرة،

but they're also really useful

لكنها حقًا مفيدةً أيضًا

for exploring a hypothesis.

لاستكشاف فرضيةً.

Biologists for the most part are still using a paper and pencil

النسبة الأكبر من البيولوجيين لا يزالون يستخدمون

to visualize the processes they study,

الورقة وقلم الرصاص لتصور العمليات التي

and with the data we have now, that's just not good enough anymore.

يدرسونها، وبالبيانات التي نمتلكها الآن، هذا لم يعد جيد بما يكفي.

The process of creating an animation

عملية إنشاء رسم متحرك

can act as a catalyst that allows researchers

يمكن أن تقوم بدور الحافز الذي يسمح للباحثين

to crystalize and refine their own ideas.

ببلورة وتحسين أفكارهم الخاصة.

One researcher I worked with

واحدة من الباحثين الذين عملت معهم

who works on the molecular mechanisms

تعمل على الآليات الجزيئية

of neurodegenerative diseases

للأمراض العصبية

came up with experiments that were related

جاءت بتجارب مرتبطة

directly to the animation that she and I worked on together,

مباشرةً مع رسم متحرك عملنا أنا وهي عليه سويًا،

and in this way, animation can feed back into the research process.

وبهذه الطريقة، يمكن للرسم المتحرك تغذية العملية البحثية.

I believe that animation can change biology.

أنا مؤمنة بأن الرسوم المتحركة يمكنها تغيير علم الأحياء.

It can change the way that we communicate with one another,

يمكنها تغيير الطريقة التي نتواصل بها مع بعضنا البعض،

how we explore our data

كيف نستكشف بياناتنا

and how we teach our students.

وكيف نعلم طلابنا.

But for that change to happen,

لكن ليحدث ذلك التغيير

we need more researchers creating animations,

نحن بحاجة لبحاثين أكثر ينشئون رسومًا متحركةً،

and toward that end, I brought together a team

وباتجاه هذه النهاية، أحضرت فريق من

of biologists, animators and programmers

البيولوجيين، ورسامي الرسوم المتحركة، والمبرمجين

to create a new, free, open-source software —

لإنشاء برنامج جديد ومجاني، ومفتوح المصدر ـــ

we call it Molecular Flipbook —

يمكننا تسميته الكتيب الجزيئي ـــ

that's created just for biologists

أنشئ هذا فقط للبيولوجيين

just to create molecular animations.

فقط لإنشاء رسومًا متحركةً جزيئيةً.

From our testing, we've found that it only takes 15 minutes

من تجربتنا، قد وجدنا ذلك يأخذ فقط 15 دقيقة

for a biologist who has never touched animation software before

للبيولوجي الذي لم يتعامل أبدًا مع برنامج رسوم متحركة من قبل

to create her first molecular animation

لإنشاء رسمه المتحرك الجزيئي الأول

of her own hypothesis.

لافتراضه الخاص.

We're also building an online database

وأيضًا نبني قاعدة بيانات على الإنترنت

where anyone can view, download and contribute

حيث أي شخص يمكنه مشاهدة، وتحميل ومشاركة

their own animations.

رسومهم المتحركة الخاصة.

We're really excited to announce

نحن متشوقون حقًا للإعلان

that the beta version of the molecular animation

أن الإصدار التجريبي لبرنامج الرسم المتحرك الجزيئي

software toolkit will be available for download today.

سوف يكون متاحًا للتحميل اليوم.

We are really excited to see what biologists will create with it

نحن متشوقون حقًا لرؤية ما سينشئ البيولوجيون به

and what new insights they're able to gain

وما الرؤى الجديدة التي بمقدورهم كسبها

from finally being able to animate

من قدرتهم النهائية على تحريك

their own model figures.

أشكالهم التوضيحية الخاصة.

Thank you.

شكرًا لكم.

(Applause)

(تصفيق)