Dla świeckich tytuły rozpraw doktorskich są wręcz niewygodne. Na przykład: „Charakterystyka biofizyczna peptydów transbłonowych z wykorzystaniem fluorescencji”. A może ten? „Zrozumienie roli MYCN w nerwiaku niedojrzałym z wykorzystaniem biologii systemowej”. Teraz, dla prawdziwego doozie: „Wieloosiowe zmęczenie do przewidywania żywotności elementów mechanicznych”.
Na szczęście magazyn Science i American Association for Advancement of Science są szczęśliwymi gospodarzami konkursu „Dance Your Ph.D”. Konkurs, już szósty rok z rzędu, zachęca naukowców do opisania swoich badań nie w pracy naukowej, wykładzie lub na schemacie, lecz poprzez taniec interpretacyjny. Uczestnicy, którzy muszą mieć tytuł doktora lub aktualnie go zdobywają, przesyłają filmy z ich choreograficznych przedstawień. (Zasady konkursu mówią, że chociaż naukowiec może rekrutować innych tancerzy, musi być aktywnym uczestnikiem!)
John Bohannon, biolog i korespondent naukowy, założył konkurs w 2007 roku. W pierwszym roku „Dance Your Ph.D” przybrał formę wydarzenia na żywo. Doktoranci, doktoranci i profesorowie gościli 100 lub 200 osób w siedzibie zarówno Instytutu Badawczego Patologii Molekularnej, jak i Instytutu Biotechnologii Molekularnej w Wiedniu w Austrii. Dwóch astrofizyków przebranych za galaktyki i wykonujących tango, aby pokazać, jak duża galaktyka przechwytuje mniejszą. Studentka archeologii w lśniącym szmacie pokazała, jak łowcy-zbieracze na kempingu z epoki kamienia w Południowej Afryce dzielili się i gotowali swoje jedzenie. „Spodziewałem się, że tylko biolodzy molekularni wezmą udział” - napisał Bohannon w podsumowaniu wydarzenia, opublikowanym w Science w 2008 roku. „To, co zaskoczyło mnie w konkursie tańca doktoranckiego, to jego różnorodność”.
Od tego czasu projekt przekształcił się w konkurs wideo - a Bohannon stał się w tym czasie zdecydowanym zwolennikiem wykorzystywania tańca do komunikowania pomysłów naukowych. Na targach TEDxBrussels w listopadzie 2011 r. Bohannon - który Science nazywa „Gonzo Scientist” - zachęcał naukowców do tańca zamiast Powerpoint. Podkreślił moc robienia tego dzięki animacji Black Talk Movement z Minneapolis, która ożywiła jego przemówienie (patrz tutaj!). W „Dance Your Ph.D” - powiedział ostatnio - „Celem jest wyeliminowanie żargonu - zresztą całkowite wyeliminowanie wypowiadanych słów - i wykorzystanie ludzkich ciał do przekazania istoty badań naukowych”.
Tej jesieni Science otrzymało 31 zgłoszeń do konkursu w 2013 roku. Panel sędziów, niektórzy artyści i niektórzy naukowcy zorganizowali wpisy w czterech kategoriach: biologia, chemia, fizyka i nauki społeczne. Następnie, wraz z poprzednimi zwycięzcami konkursu, głosowali najpierw 12 finalistów, opierając się na kreatywności filmów oraz zasługach naukowych i artystycznych. Stamtąd wyłonili niedawno sześciu zwycięzców - po jednym w każdej kategorii, zdobywca głównej nagrody i ulubiony czytelnik, zadecydowali w drodze publicznej ankiety. Każdy zwycięzca odchodzi z 500 $ - zdobywcą głównej nagrody, dodatkowymi 500 $ - i „nieśmiertelną sławą maniaków w Internecie”, zgodnie ze stroną internetową konkursu.
A teraz, bez zbędnych ceregieli, zwycięzcy 2013 ... ciesz się!
Zwycięzca nagrody głównej i biologii
Teza: „Konkurs plemników między braćmi a kobietami”
Naukowiec: Cedric Tan, biolog z University of Oxford, Wielka Brytania
Wyjaśnienie: „Samice ptactwa czerwonej dżungli (kurczak leśny) łączą się z wieloma samcami, które mogą tworzyć konkurencję między plemnikami różnych samców w celu zapłodnienia komórki jajowej. W mojej pracy doktorskiej badałem wpływ braterstwa na konkurencję plemników i samicę Co ciekawe, brat pierwszego samca, z którym samica się łączyła, inwestuje więcej nasienia w samicę niż nie-brat pierwszego samca, jednak kobieta wyrzuca większą część nasienia od brata pierwszego partnera i sprzyja spermie nie-brata, ułatwiając wyższą płodność przez spermę nie-brata.
Oprócz głównej historii przedstawiamy niektóre z ciekawych biologii nasienia. Po pierwsze, jakość nasienia jest różna, a podczas gdy niektóre poruszają się szybciej i bardziej posuwają się do przodu, inne poruszają się w kółko. Po drugie, nasienie wielu samców może oddziaływać ze sobą, czasem nawet antagonistycznie.
Zainspirowane różnymi sportami ruchy taneczne w tym filmie odzwierciedlają konkurencyjną naturę w świecie plemników. Dwoma oryginalnymi utworami muzycznymi w tym filmie są (1) „Animal Love”, która dotyczy różnorodności zachowań seksualnych u różnych gatunków oraz (2) „Scenester”, utwór opowiadający o dziewczynie, która ciągle się zmienia i mężczyźni próbują za nią nadążyć. ”- Cedric Tan
Zwycięzca chemii
Teza: „Charakterystyka biofizyczna peptydów transbłonowych z wykorzystaniem fluorescencji”
Naukowiec: Ambalika Khadria, doktorantka biochemii na University of Wisconsin, Madison
Wyjaśnienie: „Zrozumienie wzrostu bakterii (podział komórek) jest ważne, aby móc zsyntetyzować silniejsze antybiotyki, które zatrzymują wzrost. Kiedy komórka bakteryjna dzieli się, szczypie w centralnym regionie prowadząc do dwóch nowych komórek. Proces ten jest przeprowadzany przez wspólny wysiłek różnych białek, które gromadzą się w błonie komórkowej. Wiemy, że białka te oddziałują ze sobą, ale nie jesteśmy pewni, jak dokładnie oddziałują i dokonują podziału ”. - Ambalika Khadria
Zwycięzca fizyki
Teza: „Zmęczenie wieloosiowe w przewidywaniu trwałości elementów mechanicznych”
Naukowiec: Timothy Hunter, Wolf Star Technologies w Milwaukee, Wisconsin
Wyjaśnienie: „Zrozumienie zmęczenia metali ma kluczowe znaczenie w projektowaniu bezpiecznych, niezawodnych konstrukcji. Zmęczenie metalu odkryto po raz pierwszy w latach 50. XIX wieku, kiedy osie szynowe pękały z nieznanych przyczyn. To był pierwszy raz w historii ludzkości, kiedy przedmiot produkowany masowo (osie pociągu) ) poddawano powtarzalnemu ładowaniu (przenosząc węgiel). W pierwszej próbie zrozumienia tego zjawiska wykorzystano ładunek o stałej amplitudzie do opracowania krzywej naprężenie-życie. Później, w latach 50. i 60. XX wieku, w celu opracowania lekkich struktur dla misji kosmicznych i księżycowych NASA, opracowano koncepcję ciągłego testowania odkształceń w celu stworzenia bardziej zaawansowanych krzywych odkształcenie-życie dla materiałów.
W ramach moich badań zbadano metodę zmęczenia Smitha-Toppera-Watsona. Podejście to łączy koncepcje z modeli Stress-Life i Strain-Life. W mojej rozprawie uznaje się, że energia jest potrzebna do przenoszenia ziarna wzdłuż granic ziarna, zrywania wiązań i otwierania pęknięć w materiale. Energia jest definiowana jako przemieszczenie razy siły. Energia odkształcenia jest definiowana jako naprężenie (intensywność siły) razy odkształcenie (intensywność przemieszczenia lub rozciągnięcie). Model życia energii myśliwego tworzy związek między energią odkształcenia i życiem materialnym, aby w pełni uchwycić mechanizm uszkodzenia materiałów. ”- Timothy Hunter
Zwycięzca nauk społecznych
Teza: „Utrata snu w świecie społecznym”
Naukowiec: Tina Sundelin, doktorantka na Uniwersytecie Sztokholmskim w Szwecji
Wyjaśnienie: „Teza nazywa się (będzie!”) „Utrata snu w świecie społecznym” i zawiera kilka badań na temat tego, jak inni postrzegają i reagują na osobę pozbawioną snu, w porównaniu do tego, kiedy ta sama osoba spała. Po pierwsze, osoby pozbawione snu są postrzegane jako bardziej zmęczone i mniej atrakcyjne. Wyglądają również na smutniejszych. Ponadto inni ludzie są mniej chętni do spędzania czasu z kimś, kto nie spał, prawdopodobnie z powodu mniej atrakcyjnej. Niemal wszyscy się denerwują jeśli czują, że inni je wykluczają, ale według innego badania w tej rozprawie osoba pozbawiona snu reaguje jeszcze silniej na wykluczenie społeczne niż ich wypoczęci rówieśnicy. Krótko mówiąc, utrata snu wpływa na kilka czynników społecznych, które mogą wpływać na twoje codzienne interakcje negatywnie.
Taniec pokazuje więc pewnego dnia, jakby rozegrał się, gdyby obserwowana przez nas doktorantka spała, a gdyby nie - wyglądała na bardziej zmęczoną, czuła się bardziej zdenerwowana, gdy została wykluczona ze spotkania, a inni mniej chętnie spędzali czas z ją w porze lunchu i wreszcie jest mniej atrakcyjna na randce, co dodatkowo obraża kontuzję. ”- Tina Sundelin
Ulubiony czytelnik
Teza: „Zrozumienie roli MYCN w nerwiaku niedojrzałym z wykorzystaniem biologii systemowej”
Naukowiec: Andres Florez, doktorant w niemieckim centrum badań nad rakiem w Heidelbergu w Niemczech
Wyjaśnienie: „Ta historia dotyczy dobrych facetów (superbohaterów) i złych facetów (genów raka) i zobaczymy, jak superbohaterowie uratują dzień (i mam nadzieję, że wyleczą raka).
Rak pojawia się, gdy komórki w naszym ciele przestają dbać o inne komórki i martwią się tylko o siebie, rosną i zużywają wszystkie zasoby. Neuroblastoma to rak u dzieci o ciekawych cechach. Jest to rak z największą liczbą pacjentów wyleczonych spontanicznie bez żadnego leczenia, a naukowcy wciąż nie w pełni rozumieją, w jaki sposób. Dlatego badanie tego raka może pomóc nam znaleźć lepsze metody leczenia nie tylko nerwiaka niedojrzałego, ale także innych rodzajów raka.
Historia rozwija się na 2 poziomach: na poziomie pacjenta (dziecko) i tego, co dzieje się na poziomie molekularnym (taniec molekularny). Na poziomie dzieci komórki w jego ciele dzielą się normalnie przechodząc przez wszystkie fazy cyklu komórkowego (taniec koła), mianowicie; zbieranie składników pokarmowych, powielanie materiału genetycznego i faktyczny podział. Kiedy cykl komórkowy oszaleje, pojawia się rak, co oznacza, że komórki szybciej przechodzą przez cykl komórkowy i nigdy nie zatrzymują podziału.
Teraz przechodzimy do poziomu molekularnego. Gdy nie ma raka, 2 ważne cząsteczki Rb i E2F1 są razem i komórki się nie dzielą. jeśli obecny jest czynnik wzrostu, Rb jest dezaktywowany, dając swobodę E2F1 w celu rozpoczęcia podziału komórek. Kiedy czynnik wzrostu znika, Rb odzyskuje siły i wraca wraz z E2F1 zatrzymując podział komórek. Możemy myśleć o Rb jako o hamulcu, który zatrzymuje podział komórek, ilekroć hamulec zostanie zwolniony, komórki dzielą się. Kiedy pojawia się rak, wszystko zaczyna szaleć. MYCN jest ważną cząsteczką, która promuje nerwiaka niedojrzałego i zwykle w komórkach nerwiaka niedojrzałego jest wiele cząsteczek MYCN (amplifikacja). Wiemy, że MYCN utrzymuje Rb i E2F1 zawsze oddzielnie od siebie, promując podział bez zatrzymywania się, po prostu rosnąć, rosnąć i rosnąć ... Pytanie, jak najlepiej walczyć z MYCN?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, wykorzystuję podejście z biologii systemów, aby szczegółowo zrozumieć działania MYCN. Biologia systemów to połączenie modelowania matematycznego, symulacji komputerowych i danych eksperymentalnych w celu zrozumienia złożonych problemów w biologii. Robot pomaga w przetwarzaniu złożonych informacji o działaniach MYCN i generuje strategie walki z MYCN. Strategie te są „przenoszone” na „leczenie”, SuperHero! (Nie martw się, to nie Ben Affleck). Leczenie za pomocą robota eksterminuje MYCN, ratując dziecko i czyniąc go ponownie szczęśliwym. ”- Andres Florez
