2017諾獎得主：如何用VR解釋「生物鐘」？

文丨來福特別瘦

林花謝了春紅，小樓昨夜又東風，太陽東升西落，睡覺起床打工。無論是人類，還是我們人類生存的這個星球，一切事物都以特定的規律作息。而對於生物來說，這樣的作息叫做「生物鐘」。

在生物領域，學者稱其為「晝夜節律（circadian rhythm）」。來自來自緬因大學的研究者Jeffrey C. Hall，布蘭迪斯大學的研究者Michael Rosbash和洛克菲勒大學的研究者Michael W. Young因發現控制晝夜節律的分子機制而獲得2017年諾貝爾生理學或醫學獎。

HTC與OneReality共同基於該諾貝爾獲獎研究開發出VR科普體驗《晝夜節律》，用VR的形式，帶觀眾進入細胞世界。該體驗現已登錄Viveport，今天就讓87君帶大家探索一下，諾貝爾獲獎研究究竟是什麼吧！

層層遞進的細胞世界

在拉丁文中，「circa」指「圍繞」和「dies」指「白天」，也就是說晝夜節律（circadian rhythm）指導著生物活動和節奏，何時睜眼，何時睡眠，何時進食，何時如廁，這一切看似有的選擇，其實早就寫進了我們的基因里。

在《晝夜節律》片頭，也在講述著這樣一件事。內容共分為兩部分：科普短片和互動學習。科普視頻大約5-7分鐘。

雖然大家對「生物鐘」這個名詞耳熟能詳，卻並不知道生物鐘到底是怎麼運作的。科普短片的這一部分就是在講述2017年諾貝爾生理學或醫學獎研究成果，講述從果蠅引申到人類身上的「晝夜節律」。

科普部分一開始，我們跟幾隻果蠅面對面，場面有些尷尬。解說告訴我們「晝夜節律」發現的基礎：人類和果蠅都將遺傳物質攜帶在位於每個細胞內的不同核中。

緊接著，畫面轉換，我們來到了更微觀的世界。觀眾被許多細胞包圍著，面前是一個巨大的細胞，隨著鏡頭的推移，解說講述了細胞的結構。細胞是所有生物體的基本單位。細胞是生命中最小的單位，通常被稱為生命的基石。而細胞膜是細胞的外層，它是一種生物膜，將細胞內部與外部環境隔開。

我們離細胞越來越近，最終突破細胞膜，進入到了細胞中。解說繼續說到，細胞膜的基本功能是保護細胞免受其周圍環境的影響。被細胞膜封閉的是細胞質，它由果凍狀液體和圍繞細胞核的其他結構組成。細胞核是包含細胞基因的結構，同時也被核膜包圍。

在解釋完細胞的結構後，觀眾的視角又進入到了細胞核中，解說正式開始闡述該科研成果的發現。

我們上文說到，三位科學家的發現是基於果蠅細胞的。在果蠅細胞內有兩種蛋白：PER和TIM。

PER會隨著時間呈現出節律性的變化。比如在夜晚時，PER數量會增加，增加到一定程度時，會結合TIM，形成一個異源二聚體。

異源二聚體進入細胞核內，抑制編碼PER蛋白的基因——period的轉錄。

白天，PER就會越來越少，而它對period的抑制作用也就會隨之而減少，所以等到了晚上PER的數量又會恢復。

這樣一個周期的變化，恰巧為24小時。

而TIM則是由一個名為timeless的基因編碼的，它與果蠅對光的感受性有關。

也就是說，果蠅既可以按著特定的時間進行作息，也可以基於光的變化調整作息。

之後，三位科學家進一步深入研究，發現更多與生物鐘有關的基因(9至12組)，並研究出他們的產生、運作機制，了解這些基因的mRNA及蛋白是怎樣控制晝夜節律的。令人欣喜的是，這些控制果蠅晝夜節律的機制，也適用於其他生物，包括人類。

雖然人類的更複雜一些，但也有類似PER和TIM的蛋白，被稱為CLOCK和BMAL1蛋白。它們之間的相互作用，讓我們擁有了白天精神，晚上就需要睡覺休息的「生物鐘」。

「哪裡不會點哪裡」的互動環節

如果說科普視頻這一部分涉及到了大量的生物專業知識，全程英文講解中過多的專業辭彙讓非母語用戶撓頭不已的話，接下來的互動學習部分則更加人性化。

也就是說，除了科普視頻之外，用戶可以選擇進入互動環節。在互動環節中，觀眾能在之前的基礎上，更進一步的了解關於每個物質的作用。

比如，當手柄游標所指位置位於可解釋內容上的時候，手柄會有震動反饋，相應位置也會高亮，這時按下手柄圓盤的下鍵，面前會呈現出一個黑底的文檔，上面寫著該物質的詳細解讀，解說也會朗讀相應內容。

同時，這一部分也在不斷地進行「晝夜節律」的運動過程，物質在不斷地增加減少，分裂結合。

也就是說，用戶可以在看懂文字的基礎上，結合持續進行的動畫，加深對該規律的理解。

這一部分用設計好的互動，幫助觀眾更詳細，更進一步，更有選擇性的了解知識內容。

這樣的設計讓87君想到了某品牌點讀機，哪裡不會點哪裡。

把科技館搬進家裡

《晝夜節律》兩部分，即「科普視頻」和「互動體驗」的組合形式很像科技館。用視頻講知識，用互動和小遊戲讓你更加深入的了解知識。

而這樣的設定很符合我們學習的規律，從開始通過整體的了解一個知識，對它產生興趣，到在講解中深入認識知識，打破原本的知識架構，再到互動環節，通過主動尋找和反覆了解，最終消化吸收，把打破的知識架構添加上新知識後完成重組。

也就是說《晝夜節律》在「將科技館搬進家裡」這件事中，邁出了第一步，而且是很完整的一步。

從VR的形式來看，它能做得到的事情是無限多的，因為每一新的VR內容，都是在給用戶提供一個全新的世界。

這個世界可以讓我們接近原本生活中「只可遠觀」的很多事物，甚至可以奇形怪狀，充滿想像。所以在利用VR時，我們完全不必過於追求多麼擬真，而是專註於所要表達的內容和理念。

雖然目前VR主要利用在娛樂領域，是很多人手頭的高科技玩具，但VR所具有的價值卻遠遠超過「玩具」。它更像是一個「工具」，讓人類不拘泥於身處的世界，它能夠極大的解放人類的想像力和創造力，它會改變我們看待世界的方式。

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