当细胞遇上水彩画，原来生物学这么美！

中科院物理所 · 公众号 · 物理 · 2016-12-28 09:00

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埃博拉病毒。绘图：David S. Goodsell, the Scripps Research Institute

事实上，Goodsell同时也是一名科学家；他是美国斯克里普斯研究所（Scripps Research Institute）的一名副教授，研究方向是细胞结构的组织过程与胞内生理过程。不过，最让他知名的还是他作为艺术家的工作，他所有的画作都是基于现有的科学文献中的图片。

Goodsell教授说：“细胞内有着令人惊叹的微观结构，这正是这些精细微妙的结构保证了各种细胞组分在特定的时间工作于特定的亚细胞结构。”

他创作的主要来源是自蛋白质数据库（Protein Data Bank，PDB），这是一个大规模、开放的在线资源库，囊括了近几十年全世界科学家解析出的几十万个蛋白质结构的数据，可以查到几乎所有被解构出来的人体蛋白。Goodsell将这些蛋白信息收集起来，利用最先进的科学方法，将其整合到一个细胞中，从而展现出病毒、细菌和人类细胞复杂精细的内部世界。

丝状支原体。绘图：David S. Goodsell, the Scripps Research Institute

Goodsell教授解释说：“ 我一直希望能够创作出最接近细胞内部真实样貌的画作，使大家看到我的画时有如置身细胞内部，可以欣赏细胞内的分子世界。 ”

由于Goodsell教授描绘的结构的尺度比可见光的波长还小，通过普通光学显微镜无法看到这些结构，更别提颜色了，因此他用了被称为“ 直观调色板 ”的方法调配了一组靓丽的颜色来展示细胞如何组织、如何行使功能。尽管这些画作属于艺术创作的范畴，但他非常不喜欢这种叫法。他认为大家应该用科学的视角欣赏他的画作。Goodsell教授说：“ 我创作的目的是使我的作品尽可能重现细胞内部结构的原貌，保证科学精确性。 ”

流感病毒。绘图：David S. Goodsell, the Scripps Research Institute

长期以来，Goodsell教授致力于用水彩画的方式表现细胞结构，最近，他的团队收到一笔230万美元的经费，用于开发3D重构的方法来来反映全细胞的分子组织形式。Goodsell教授认为，他的工作可以使其他科学家对细胞内部结构产生直观的认识，这可能会帮助他们做出有突破性意义的工作，甚至可以促进新药的研发。

一旦开发出这样的新技术，他就不再需要用纸笔画水彩画，可以转而进入电脑绘图的领域，用全新的方法呈现细胞结构，就像分子动画师Drew Berry一样。Drew Berry在电脑绘制生物分子结构这一领域已做出许多工作。