Наука на грани искусства

Одно из мельчайших живых существ, мелкий пакостник, виновник осенних недомоганий и зимних простуд — аденовирус. Он похож на 12-угольный кристалл с выростами, напоминающий то ли подводную мину, то ли орбитальный спутник.  Он содержит ниточку ДНК и имеет размер в 70-90 нанометров. Будучи увеличен в 5 миллионов раз, аденовирус стал объектом точного научного искусства — биомедицинской визуализации. В Дарвиновском музее состоялась презентация, на которой собравшимся была представлена пластиковая модель аденовируса, созданная командой молодых учёных-вирусологов, дизайнеров, 3D-моделлеров и технологов из компании Visual Science при содействии фонда «Династия».

То, что не только невозможно увидеть простым глазом, но нелегко и с помощью самой современной техники, предстает в виде наглядного объекта, столь подробного, что можно различить отдельные атомы. Этот уровень детализации — плод полуторагодового высокопрофессионального труда. «Нашу команду формируют молекулярные биологи, преимущественно выпускники биофака МГУ, — рассказывает директор компании Visual Science Иван Константинов. У нас есть собственный научный отдел, состоящий из кандидатов и докторов наук. Перед тем, как создать такую модель, анализируются сотни научных публикаций, данные рентгеноструктурного анализа, информация микроскопистов, данные других методов структурной вирусологии. Одни методы дают возможность увидеть грубые очертания частицы и ее элементов, другие позволяют установить с высокой точностью пространственную структуру отдельных компонентов, которых в составе вируса может быть сотни, и в ряде случаев миллионы. Создание трехмерной модели — лучший способ собрать все полученные учеными данные воедино. Неизвестные элементы структуры можно смоделировать, используя методы биоинформатики. Мы изучаем работы ведущих мировых экспертов, тех людей, которые десятилетиями изучают тот или иной вирус, это становится особенно важно, когда у нас возникают споры и сомнения относительно тех или иных структур вирусов. Тогда мы связываемся с ними и разрешаем трудные вопросы. После этого весь массив данных идет в отдел молекулярного моделирования. Мы — единственная компания в мире, которая обладает собственным отделом молекулярного моделирования. Мы восстанавливаем молекулярные структуры всех белков, входящих в структуру вируса с очень высокой достоверностью. Эту работу можно считать неким «графическим научным обзором» литературы по строению вируса».

Как рассказывают разработчики, эта модель — их первая попытка воспроизвести объект не в 3D графике, а в материале. Это было очень непросто, поскольку возможности, в частности, объемной принтерной печать пока еще далеко не совершенны. Белки, составляющие «тело» аденовируса сделаны из пластика разных цветов и прозрачности. Специалист-вирусолог оценит точность и достоверность, а менее просвещенная публика — необычность и красоту. Это творение становится в один ряд с самыми известными произведениями жанра Art Science. Хотя Иван Константинов не считает результат их работы искусством. «Я рад, что здесь есть еще и эстетическая составляющая, что это красиво, что это вдохновляет. Но все-таки это не «арт», это работа, основанная на очень точных научных данных, здесь воображению и художественному творчеству остается очень мало места», — подчеркивает он. 

Эта модель аденовируса — далеко не первое творение компании Visual Science. Предыдущий опыт создания моделей сделал эту молодую команду знаменитой: в частности, модель вируса ВИЧ признана лучшей в мире по версии журнала Science и Национального научного фонда США. Модель вируса Эбола заняла призовое место на конкурсе биологическо-инженерной визуализации, организованным все тем же Science. Все эти работы уже вошли в лучшие мировые учебники и даже в презентации Нобелевских лауреатов.

Теперь первую в мире модель аденовируса, воплощенную в материале, смогут увидеть посетители Дарвиновского музея. «Даже самая серьезная 3D-технология не позволяет ощутить поверхность, форму объекта, прикоснуться к нему — это совершено новые ощущения, поверьте, — говорит Иван. — В ребенке, например, это может зародить настоящий интерес к науке, к познанию, заставить двигаться в этом направлении. Мы считаем, что это и огромная ответственность, и весьма благородное дело. Специально под это направление у нас была создана теперь еще и лаборатория учебных пособий, наше собственное производство. Следующим нашим шагом, я надеюсь, будет большая экспозиция».

Источник иллюстраций: visual-science.com