【最美科学】2016 VIZZIES 科学可视化竞赛获奖作品

来源: 作者:科普工作队 发布日期:2016-08-22 00:00:00

   科学中最激动人心的领域通常是肉眼看不见的,因为需要观察的现象不是太大就是太小,或者不是太慢就是太快。这就是为什么我们认为应该赞赏那些应用新兴技术(或者更出色地运用传统技术),以视觉方式呈现科学的创作者。今年,美国《大众科学》杂志( Popular Science )第二次联手美国国家科学基金会( NSF ),为您带来 2016 VIZZIES 科学可视化竞赛获奖作品。祝贺获奖者!
  摄影类获奖作品
  
  专家奖
  颜色中的漫步
  获奖者: Daniel M. Harris, John W. M. Bush
  量子物理观测的是宇宙中最小粒子的运动状态,这些运动不仅在极小的尺度下发生并且极其迅速,而且也违背物理学家的直觉。来自宏观世界的类比可以帮助科学家们更轻松地展示量子现象。 Daniel Harris(原麻省理工学院博士)使用的类比是液滴与振动水槽之间的奇妙联系。
  水槽的振动阻止液滴融入水面,使之在液面跳动。液滴和它在液面产生的波纹类似于量子态微观粒子的一些统计行为,但他们是可以用肉眼看到的。这张照片是 Harris为他博士论文拍摄的上百张照片中的一张,所有照片都是由一台普通相机拍摄的。
  最佳人气奖
  美洲螯龙虾幼虫
  获奖者: Jesica Waller, Halley McVeigh, Noah Oppenheim
  作为缅因大学海洋生物学硕士, Jesica Waller花费一个夏天对龙虾幼虫进行拍摄。不断增加的海洋温度与酸度影响着大量的海洋物种,为此 Waller在实验室中培育了上千只龙虾(这可不是一件易事,因为龙虾幼虫之间会相互猎食),来研究不同气候变化情形是如何改变它们的发育的。
  Waller拍摄了数千张三周大的活体标本照片,上图是其中一张。照片捕捉到了龙虾腿上的独特、精细的毛发。因为龙虾视力很差,它们依靠腿上的毛发来感知世界,例如寻找食物。成年龙虾也有类似的毛发,即幼虫与成年龙虾类似,都是用脚来寻找食物。
  插画类获奖作品
  
  专家奖
  草海龙的生命周期
  获奖者: Stephanie Rozzo
  在蒙特雷湾水族馆做志愿者期间,自由科学插画家 Stephanie Rozzo的任务是清理海马展馆。随着时间的推移,她发现自己被海马的颜色和动作深深吸引。当她看到雄性海马开始携卵的时候(这是雄性海马的职责), Rozzo就知道她下一幅插画的主题了。
  她用丙烯酸漆描绘一对携卵的草海龙(产于澳大利亚,与海马类似),并用石墨描绘他们的栖息的海草环境。该作品描绘了此物种从胚胎到成体的多个生命阶段。
  最佳人气奖
  FtsZ环 :多层蛋白质网络
  获奖者: Jennifer E. Fairman
  当同事 Jie Xiao请 Jennifer Fairman为一篇论文制作一幅插画的时候, Fairman并没有意识到这个项目的挑战性。 Xiao研究的是大肠杆菌。她的团队发现了一些蛋白质在大肠杆菌中的排列规律,包括一种出现在大肠杆菌分裂处名为 FtsZ的蛋白质。
  尽管插画的目标对象是科学工作者, Fairman希望普通人也能够体会到图中微观世界的复杂性。 Harold Erickson(一位杜克大学从事 FtsZ研究的细胞生物学家,并未参与该项目)称此模型为 “一个了不起的成就 ”。
  海报与图表类获奖作品
  
  专家奖
  普通狸藻的诱捕机制
  获奖者: Wai-Man Chan
  普通狸藻是一种生长在亚欧大陆水塘和湖泊中,拥有着迷人黄花的小型水生植物。但是,隐藏在这幅外表下的是一个捕食者的秘密:大小为一英寸,带有枝条,可以吸入没有防备猎物的腔囊。
  Wai-Man Chan(一名美国伊利诺伊大学芝加哥分校生物医学可视化专业的研究生)在芝加哥的一所自然博物馆看到一个塑料的狸藻模型,包含在这个球状囊状物中的强大陷阱令她着迷。
  她的海报捕捉到这一绿色怪物在捕捉一只水蚤前的生动瞬间,并展示了该生物精确的、略微有点吓人的解剖结构。
  最佳人气奖
  南极洲:彩色悖论
  获奖者: Skye Moret
  即使作为一名经历过 9次南极科考的海洋科学技术员, Skye Moret依然被冰川大陆周围的海洋生物所折服。该水域到处都是黄色的海星、粉色的海参和精致的紫色章鱼。为了展示海底环境的丰富色彩, Moret比较了 50张大陆和海洋上方照片和 50张海底照片的色彩。她采集了每张图片的像素颜色信息,并以色调和颜色值进行排序。
  由此生成的可视化作品揭示了南冰洋的颜色和物种多样性。 Moret希望观众怀有敬畏之心,也提醒他们气候变化的影响范围。 “海底的温度也在增加,这对海底的生物造成了威胁,使它们更加脆弱,而且这个情况通常是被忽视的 ”,她说。
  交互类获奖作品
  
  专家奖
  地球上二氧化碳的一年
  获奖者: Bernhard Jenny, BojanŠavric, Johannes Liem, William M. Putman, KayvonSharghi, Aaron E. Lepsch, Patrick Lynch
  
  在俄勒冈州任教授期间,地图绘制者 Bernhard Jenny制作了这幅可视化作品,展示全球二氧化碳的转移。
  
  这项工作基于美国宇航局气象学家 Bill Putman的研究,他的团队建立了大气中二氧化碳流动的模型,同时创作了展示成果的一个视频。 Jenny将视频中的数据进行了整合,并创建了一个交互界面,可以让用户可以选择地理位置并自发探索数据。
  
  “我们想让这个作品尽可能地吸引人,并展示人类是如何改变我们的地球 ”, Jenny说。
  
  最佳人气奖
  
  机器学习的视觉介绍
  获奖者: Stephanie Yee, Tony Chu
  
  作为一家通过机器学习方式提供数字安全服务公司的雇员, Stephanie Yee要花很多时间让她的用户明白她产品背后的秘诀。于是,她和同事,设计师 Tony Chu,着手创建一个能够帮助他们解释产品原理的交互图像。
  
  两人选择了一个可以让大多数人明白的话题 ——房地产价格 ——并且创建了一个可以根据用户浏览增加复杂程度的交互环境。在最开始的 30天中,该网站得到了全球 25万页面点击量。用户反馈让 Chu和 Yee发现,很多其他领域的专家也可以应用他们的交互系统。他们两人正在与学术界合作,把他们用来解释机器学习的可视化系统应用于其他学科。
  
  视频类获奖作品
  
  专家奖和最佳人气奖
  
  珊瑚白化 :共生关系的破裂
  获奖者: Fabian de Kok-Mercado, Satoshi Amagai, Mark Nielsen, Dennis Liu, Steve Palumbi
  
  珊瑚是一个古怪的物种,他们是无脊椎动物,是由拥有相同基因的珊瑚虫聚集在一起形成的巨大海底礁石结构。它们与藻类共生,藻类可以通过光合作用生成糖分和其他营养物质,为珊瑚提供食物。
  
  这段由霍华德 ·休斯医学研究所一个团队创作的视频,首先展现了从天空中观看到的珊瑚礁。之后,镜头逐渐拉近,最后展示了在珊瑚虫内部藻类生存的微观环境。
  
  动画对由海水升温引发珊瑚排出藻类的现象(珊瑚白化)进行了细致地描绘。失去了共生伙伴,白化珊瑚将会慢慢地死去。
  
  优秀奖
  
  动画昆虫学
  获奖者: Eric Keller
  
  虽然不到四分之一英寸长,火蚁让高大的人类感到恐惧。与一窝火蚁遭遇的一瞬间,就能让人被刺得千疮百孔。但是,自由数字艺术家 Eric Keller却发现他们是如此的迷人。
  
  从他的系列视频《动画昆虫学》第一集中,可以充分看出他的激情。观众能够看到一种火蚁( Solenopisinvicta)的自然史,毒刺的生理学构造和毒液的生物化学性质。 Keller创作这个视频完全出于热情,甚至连背景音乐也是他自己作曲的。著名的昆虫学家 E. O. Wilson对此高度评价,并鼓励 Keller制作更多的生物学动画。 Keller说新的内容正在制作中。

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