איוון קונסטנטינוב, מדע חזותי: «עשה את הדגם הכי המדויק של שפעת בעולם"
Makradar של טכנולוגיה / / December 19, 2019
«IT-מהפכה, אנחנו כבר מתגעגעים האוטובוס, אבל מהפכת ביוטכנולוגיה יכולים לי זמן לקחת חלק", - אומר איוון קונסטנטינוב, מייסד הסטודיו של גרפיקה מדעית, אנימציה ומידול מדע חזותי. תרומתו האישית קונסטנטינוב עושה יצירת עזרים ותערוכות חינוכיים, וירוסי מודל אמינים מדהימים עבור מוזיאונים, ספרי לימוד וקורסים מקוונים לילדים וסטודנטים. גרפי עובד חזותי מדע קבל הכרה עולמית. היום, מייסד המדע חזותי ביקור "MakRadara".
אתה עבדת במכון לגנטיקה מולקולרית, רוסית האקדמיה למדעים, וכי הוא המקום שבו אתה מקבל את הרעיון ליצור מדע חזותי? מה היה המניע?
הרעיון הגיע מוקדם יותר, כשלמדתי בפקולטה לביולוגיה של אוניברסיטת מוסקבה במחלקה לביולוגיה מולקולרית. למדנו דיסציפלינות כגון ביולוגיה מולקולרית, ביוכימיה, אנטומיה - זה מה קשור להסבר של המכשיר של אובייקטים מרחביים מורכבים. גם במקרה הכי הטוב של ספרי לימוד מערביים שזה הפתיע די חומרים ויזואליים נמוכים ורמה שיטתית. במקביל, שראינו בסרטים ומשחקים עם גרפיקה 3D מדהימה לחלוטין, אשר משמש אך ורק לשם השעשוע והבידור. אז הרעיון לשלב את הטכנולוגיה של סרט, משחקים ותעשיות פרסום עם מומחיות מדעית להגשה אפקטיבית של מושגים ונתונים מתקדמים מבלי לאבד אמינות.
לא כל חוקר יכול להיות יזם. האם היו ספקות או ההחלטה הייתה חד משמעית?
יזמות - זו היא אחת הדרכים היעילות ביותר של התפתחות אישית. בנוסף, ניתן כיום להרוויח כסף הגון במדע, ולפני 10 שנים זה היה שונה, כך שגורם מרכנתיל ביצירת החברה היה גם בהווה. במובן זה, העסק נראה האפשרות הטובה ביותר.
כרטיס ביקור מדע חזותי - סימולציה של וירוסים. ואיך אתה יכול לדמות מה אינו גלוי?
להבהיר כי בכלל כרטיס הקורא שלנו היא ויזואליזציה מדעית ההיי-סוף בתחומים שונים. לביולוגיה מולקולרית ננוטכנולוגיה לרפואה, פיזיקה גרעינית, תעשיות ההייטק וכן הלאה. אם נחזור לשאלה שלך, הייתי אומר כי הוא בדיוק מה אינו גלוי, ואת הצורך לדמות. מערכת מודל שאנחנו עושים הוא שאנחנו לאסוף נתונים של מאה פרסומים מדעיים ומחקר של מדענים מובילים, להשלים את התוצאות של הסימולציה מחלקת המחקר שלנו ולשלב אותם יחד מודל עם רמה גבוהה של דיוק ופרטים, אשר בעת ובעונה אחת יפה, מעניינת, מומחים רחב המעגל.
מאיפה וירוסי מודלים של הצבע באים? האם זה לא משפיע על הדיוק של המודל?
ואכן, הרעיון של צבע לנגיף אינו ישים, שכן הם קטנים יותר מאורך הגל של אור. אבל בחרנו ערכת צבעים אחת, והנה הסיבה. גוונים של אפור, אנו מציגים את הרכיבים כי הווירוס לוקח או גונב מן התא המארח, במקרה הזה - גבר. מכך ניתן להסיק כי הווירוסים משתמשים בחומר פעיל מתאי אדם. גוונים של צבעים אחרים מוצגים רכיבים, אשר מקודדים על ידי הגנום של הנגיף עצמו. מבחינה זו, מעניין להשוות את הווירוסים השונים. אפשר לראות מה האסטרטגיה שלהם, שהינו חומר המשמש יותר של תאים אנושיים, וחלקם פחות. ישנם וירוסים, אשר מורכב רובו ככולו של רכיבים ויראלי, ויש לי את נגיף האיידס, וזה באמת הרבה שימושים של מרכיבי התא האנושי. וירוסי דגם אנו יוצרים במסגרת הפרויקט ללא כוונת רווח "וירוסי גן החיות האנושיים" או פרק ויראלי, - בעולם זה ניסיון מוצלח ראשון ליצור מודל מדויק מדעי של וירוסי אדם מן בפירוט אטומי.
הפרויקט הוא מאוד מעניין, אבל כחברה פרטית, אתה צריך להרוויח כסף. מי הוא הלקוח הטיפוסי שלך ומה הוא המוצר הסופי עבור הקונה?
יש לנו 4 תחומים עיקריים. ראשית, ויזואליזציה מדעית ההיי-סוף זה ואנימציה. במסגרת זו, אנו מסייעים מושגים מורכבים בהווה בחפצים באופן ברור ומובן. זה מעניין כמו חתני פרס נובל, אשר אנו יוצרים לוח זמנים להרצאות ביו וננו-טכנולוגיה, חברות תרופות, אוניברסיטות, ואפילו מגזינים מבריקים. כמעט כל השותפים של ספרות מדעית בעולם, כמו גם מגזינים מדע פופולריים פרסום הם הלקוחות שלנו.
הכיוון השני - עיצוב ותקשורת. פתרון זה הוא מחזור מלא של משימות עיצוב ותקשורת עבור תרופות, חברות רפואיות, bionanotehnologicheskih. לקוחותינו מגוון של חברות, החל סטארט-אפים קטנים מחפשים נציגי חברות התרופות הגדולות 10 הטובות בעולם.
הכיוון השלישי - החינוך. ממודלי פלסטיק וספרים קלסיים לקורסים אינטראקטיביים augmented מציאות מדומה - כל מה שצריך על מנת ללמד את דיסציפלינות ההייטק מדויקות בימינו.
רביעית - עזרי חינוך תערוכות המוזיאון. כאן, הלקוחות שלנו הם דרווין, מוזיאונים הפוליטכני ומוזיאוני מדע טבע אחרים, אשר ליצור תצוגות ותערוכות מודרניות. אנו גם מייעצים לחברות לפקח על הקמת מוזיאונים חדשים בארצות הברית, ולספק להם תכנים.
איך חזותי מדע מסודר בפנים?
יש לנו מרכז המחשב, המאפשר חישוב של פרויקטים עתירי משאבים. לדוגמא, וירוס האבולה מורכב מכמה מיליוני חלקיקים, וזה מאוד משימה עתירת משאבים. צוות של החברה מורכב ממספר אנשי המקצוע שחיים ועובדים ברחבי העולם, וכן מאגר גדול של יועצי מדע עצמאי. הם מדענים ממרכזי המחקר המובילים, מאוניברסיטת הרווארד לאוניברסיטת הונג קונג למדע וטכנולוגיה. הם עוזרים לנו לספק מומחיות ברמה הגבוהה ביותר. בנוסף, המעבדה ממוקמת במוסקבה, ועזרי הוראה ותערוכות במוזיאון. ייצור קטן זה, שבו אנו יוצרים אב טיפוס וסדרות קטנות של תערוכות מוזיאון.
כמה זה הוא ליצור מודל של הווירוס? מהם הגבולות במונחים של כסף מן הזול אל להדמיה היקרה ביותר?
אם אנחנו מדברים על האיורים, בין כמה מאות עד 40-50 אלף דולר לכל תמונה. הכל תלוי במורכבות של האובייקט, את עומק המומחיות ואת רמת הצורך של פרט. בחלק מהפרויקטים שאנו עובדים בשנה או יותר.
בדף הראשי של האתר שלך מציג כעת את מודל של נגיף שפעת. זוהי הגאווה של החברה. מה יצר את המודל הזה?
זהו טוב, אבל לא מאוד מורכב ולא את הדגם העדכני ביותר. זהו ללא ספק המודל הכי אמין של וירוס שפעת בעולם. אגב, בקרוב נוכל להראות העיצובים החדשים שלנו באתר חדש. האלגוריתם עובד כדלקמן. בשלב הראשון של המחלקה המדעית של החברה מנתחת את כל הפרסומים המדעיים בנושא זה. ואז, על סמך מחקר כדי ליצור רשימה של רכיבים עם מבנים הידועים ורכיבים, אשר חייב להסתיים. למעשה, המודל של הנגיף - פאזל של מספר רב של חלקים, מתוך מאה מ'. שקרי הקושי העיקריים בעובדה כי המבנה אינו מודע לכל שבר, והאינטראקציה שלהם היא כמעט תמיד תארה. הגדרת רכיבים חסרים, אנו שואפים עבור מחלקת דוגמנות מולקולרית דינמיקה בשיטות ביואינפורמטיקה "סיום" החלקים החסרים או לפחות לחזות את סוג הסיכוי הטוב ביותר של רכיב ואת ברוב האזורים הסבירים אינטראקציות. אני לציין כי בכל שלב יש לנו יועץ מדעי - ככלל, הוא המומחה המוביל בעולם בחקר הנגיף, המודל שיצרנו. השלב הבא - הכנת תוכנית מודל. עבודה זו נעשית על ידי הרכז, מומחה בשני תחומים: גרפיקה ממוחשבת ומדע. מודל תוכנית מועבר למחלקת של מודלים 3D. ואז, המודל לוקח בחשבון להדמיה קדמי בסופו של דבר - במחלקת העיצוב, אשר כבר קורה בעיצוב של הרכב מודל שבו הוא מוצג. זה עשוי להיות פוסטר, וידאו, augmented או יישום מציאות מדומה, וכן הלאה.
האם אתה משתמש בטכנולוגיה אפלה ליצירת מודלים ואם כן, מה?
עבור עבודה יומית היו בסדרת Pro MacBook הכי הנוחה לתצורת מקסימלית. למרבה הצער, אנחנו צריכים לשמור על המכונות הווירטואליות, כי חלק גדול של תוכנות המדעיות שנעשה עבור Windows. תחנות מחשוב לפעול על Windows. ובאשר הסימולציה המדעית, אז כמעט הכל נעשה תחת לינוקס.
עכשיו, בעוד בשנת 2015, האם אתה מאמין 2007, בפתיחת החברה, כי הכל ילך בדיוק? איך אתה רואה את העתיד של מדע חזותי?
תאמין - כן, ידעתי - לא. הכל משתנה מהר מאוד, עשינו כמה צירים בתהליך הפיתוח. התחלנו בתור חברה העוסקת רק הדמיה ביו. זה היה בנישה צרה מדי. לקוחות רצו יותר. עד דצמבר 2014 להקים ייצור בקנה מידה קטנה של יתרונות חינוכיים מותאם אישית, אבל את קפיצת הדולר גרמה לנו לשנות תוכניות, הגישה הפכה רווחית. ליתרונות יחזרו בקרוב, אם כי על עקרונות שונים. באופן כללי, את העתיד של החברה שאני לקשר עם חינוך, פופולריזציה של גישה מדויקת מדעי אמינה לידיעת העולם, הקמת התקשורת של הקהילה המדעית עם קהל רחב יותר. זה נכון במיוחד של מדעי הטבע, הדורשים דיוק, הסבר ברור ומובן.
תודה ובהצלחה בהתפתחות החברה.