有了VR 分子世界不再高深莫測
觀看2D圖像和視頻并不會給人帶來乘坐過山車時緊張刺激的感覺,更不會讓人仿佛置身于不可能前往的分子世界。但是當佩戴上VR設(shè)備,人們甚至可以觸摸到蛋白質(zhì)或者碳納米管,這種感覺真是讓人上癮。
這并不是一個游戲,通過VR我們可以進入分子世界,它向我們展示了大自然的種種物質(zhì)是如何構(gòu)成的,人們可以逐漸領(lǐng)悟納米系統(tǒng)的真諦、研究病菌對于抗生素的耐藥性,這還有助于解決神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的醫(yī)學(xué)難題。
2013年,皇家學(xué)會研究員David Glowacki博士為Alexa Morales準備了VR頭顯和兩個手柄,讓Morales用一種全新的方式嘗試在工程納米系統(tǒng)中完成任務(wù)。當研究人員將分子撞到一起時,甚至可以將頭伸進他們留下的彗尾去評估振動的細節(jié)。
“使用手柄抓住一個分子,然后試著將它扔向我?!盙lowacki說到。幾分鐘后,他稱贊Morales擁有很好的“化學(xué)直覺”,也就是對這個世界如何運作的直覺感受。這個應(yīng)用是Nano Simbox的VR版,由Glowacki創(chuàng)辦的Interactive Scientific(iSci)公司基于交互式分子動力學(xué)創(chuàng)建的,它使得體驗者置身于分子世界,擺弄分子。這讓普通用戶和科學(xué)家一樣對化學(xué)有更直接的感知。
Glowacki的研究團隊近期發(fā)表了一篇論文,描述了他們使用VR對交互式分子動力學(xué)進行的實驗,VR使得他們可以在“真實”模型上獲得化學(xué)直覺,實時并準確反映納米世界的真實動態(tài)。Glowacki希望論文的發(fā)表可以鼓勵成千上萬的研究人員借助VR去進行研究。Nano Simbox VR體驗不僅是為研究機構(gòu)的科學(xué)家打造的,還可以供高中生甚至僅僅是對分子世界感興趣的人使用。
使用VR探索分子學(xué)的收益
根據(jù)Glowacki及其合作者的說法,了解導(dǎo)致帶電粒子相互作用的無形力量對于理解化學(xué)和設(shè)計納米結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。然而化學(xué)和生物學(xué)是如此深奧,前人花費難以衡量的時間精力去獲得成果,如晶體學(xué)家多蘿西霍奇金1945年證實了青霉素結(jié)構(gòu),沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。
到了20世紀80年代,人們便開始利用計算機模擬分子模型,而VR的出現(xiàn),允許我們向更深的層次去發(fā)現(xiàn)和探索。
Glowacki有兩種塑料材質(zhì)的分子模型。他說道:“這些模型的缺點在于它不會給你任何反饋,而現(xiàn)實是整個世界都在不停地運動?!盫R的真正力量在于你可以看到它們?nèi)绾芜\作,它們?nèi)绾伪憩F(xiàn)以及它們?nèi)绾卧谧匀唤缰凶鞒龇磻?yīng)。”
根據(jù)Glowacki的說法,這款VR應(yīng)用做了三件事。 首先,它帶來了沉浸式的體驗,讓人不受干擾。其次,它讓人們得以感受現(xiàn)實世界無法看到的另外一個世界,完全不同于現(xiàn)實生活的世界。第三,它使學(xué)習(xí)和研究社交化,類似于一個團體通過對復(fù)雜對象的仔細觀察然后互相分享經(jīng)驗。這是一個基于云端的應(yīng)用,體驗者可以在不同的地點同時體驗并進行分享。
Glowacki認為VR可以讓人們更好地獲得知識,還要歸功于這種體驗方式符合人體工學(xué),它讓人們可以更好地“體驗認知”。他說:“觀察我的學(xué)生在VR中的表現(xiàn),非常有趣,他們與VR的互動更多的是使用整個身體去操作,而不是像以往一樣一動不動坐在電腦前面?!?
Glowacki的愿景是普及VR,讓人們對科學(xué)有更豐富的理解,無論是剛開始學(xué)習(xí)化學(xué)的高中生還是試圖治愈疾病的研究人員。
文章來源:VR網(wǎng) 如轉(zhuǎn)載請標明出處
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