原來生物學這麼美！當細胞遇上水彩畫

細胞、病毒、蛋白，在他的手下變成了如此多姿多彩的水彩畫……

撰文 Erik Olsen

編譯 秦琪凱

審校 房苑

David Goodsell不是一個家喻戶曉的名字，但如果你曾經啃過細胞生物學課本，那你很有可能見到過他的作品。他是世界上最優秀的「分子藝術家」之一，以華麗、精細微妙的水彩表現手法展示細胞內部的結構和機制，這一工作也成為了生物科學的重要組成部分。

對許多理科學生來說，他們對於細胞內部結構的最初印象便來自於Goodsell的畫作。細胞生物學家們用這些畫來使學生更好地了解細胞在機體內如何組織、細胞排列多麼緊密，同時使學生們看到細胞內數以千計不同蛋白質如何聚集在一起行使功能。此外，藥物化學家也用這些畫作來了解不同的受體如何組織從而研發新葯。而對於大部分普通人來說，這些作品也極具欣賞價值。

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

事實上，Goodsell同時也是一名科學家；他是美國斯克里普斯研究所（Scripps Research Institute）的一名副教授，研究方向是細胞結構的組織過程與胞內生理過程。不過，最讓他知名的還是他作為藝術家的工作，他所有的畫作都是基於現有的科學文獻中的圖片。

Goodsell教授說：「細胞內有著令人驚嘆的微觀結構，這正是這些精細微妙的結構保證了各種細胞組分在特定的時間工作於特定的亞細胞結構。」

他創作的主要來源是自蛋白質資料庫（Protein Data Bank，PDB），這是一個大規模、開放的在線資源庫，囊括了近幾十年全世界科學家解析出的幾十萬個蛋白質結構的數據，可以查到幾乎所有被解構出來的人體蛋白。Goodsell將這些蛋白信息收集起來，利用最先進的科學方法，將其整合到一個細胞中，從而展現出病毒、細菌和人類細胞複雜精細的內部世界。

絲狀支原體。繪圖：David S. Goodsell, the Scripps Research Institute

Goodsell教授解釋說：「我一直希望能夠創作出最接近細胞內部真實樣貌的畫作，使大家看到我的畫時有如置身細胞內部，可以欣賞細胞內的分子世界。」

由於Goodsell教授描繪的結構的尺度比可見光的波長還小，通過普通光學顯微鏡無法看到這些結構，更別提顏色了，因此他用了被稱為「直觀調色板」的方法調配了一組靚麗的顏色來展示細胞如何組織、如何行使功能。儘管這些畫作屬於藝術創作的範疇，但他非常不喜歡這種叫法。他認為大家應該用科學的視角欣賞他的畫作 。Goodsell教授說：「我創作的目的是使我的作品儘可能重現細胞內部結構的原貌，保證科學精確性。」

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

長期以來，Goodsell教授致力於用水彩畫的方式表現細胞結構，最近，他的團隊收到一筆230萬美元的經費，用於開發3D重構的方法來來反映全細胞的分子組織形式。Goodsell教授認為，他的工作可以使其他科學家對細胞內部結構產生直觀的認識，這可能會幫助他們做出有突破性意義的工作，甚至可以促進新葯的研發。

一旦開發出這樣的新技術，他就不再需要用紙筆畫水彩畫，可以轉而進入電腦繪圖的領域，用全新的方法呈現細胞結構，就像分子動畫師Drew Berry一樣。Drew Berry在電腦繪製生物分子結構這一領域已做出許多工作。

Goodsell的作品已經贏得了不少榮譽。在2016年，他因其埃博拉病毒的畫作摘得知名的惠康影像獎（Wellcome Image Awards）總冠軍。

Goodsell教授說，「我經常可以感受到想要創作的衝動，對我來說，能將對科學的興趣與我創作的能力結合起來是一件非常幸運的事。」

你可以在Goodsell教授的主頁（http://mgl.scripps.edu/people/goodsell/）上看到他的其他作品，如：

寨卡病毒。繪圖：David S. Goodsell, the Scripps Research Institute

原子核。繪圖：David S. Goodsell, the Scripps Research Institute

HIV病毒。繪圖：David S. Goodsell, the Scripps Research Institute

http://qz.com/851166/a-scientists-paintings-reveal-the-incredible-beauty-of-the-living-cell/

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