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斯坦福制造的展品让人们沉浸在微生物的世界里

斯坦福大学和探索博物馆的科学家们开发了一个沉浸式的展览,参观者可以与活细胞共舞。

2018年春天,在旧金山探索科学博物馆的展览中,游客们有机会与微生物共舞。这种舞蹈似乎是在投影屏幕上进行的,观众在他们的单细胞舞伴——一种名为Euglena的光敏感生物——中间被描绘成明亮的蓝色剪影。当Euglena翻转和移动以躲避类人的光点时,人们摆出姿势并跳跃着回应。

在探索博物馆的展览中,一个人与微生物互动,鼓励人们与单细胞有机体Euglena“共舞”。(图片来源:©探索)

在附近,游客可以通过显微镜的目镜看到Euglena的栖息地,在那里它们的轮廓缩小了。

这是由斯坦福大学和探索博物馆的研究人员设计和测试的三个展览之一,它给了参观者一个直接与Euglena互动的机会。他们的研究结果发表在10月2日的《自然生物技术》杂志上。

“我们希望这些展览能让人们以一种全新的方式思考如何与不同的生物相互作用,我们也希望更好地了解参观者从这些经历中学到了什么,”斯坦福大学(Stanford)生物工程博士后、论文第一作者艾米·林(Amy Lam)解释说。“如果人们以不同的方式与微生物互动,他们对展览的感觉会不同吗?”他们对生物学和基础技术更感兴趣吗?”

其中两个展览的目的是鼓励了解Euglena对光线的反应,并展示显微镜硬件和生物技术。第三个展览是一种比较传统的互动生物学形式,供比较。研究人员观察了游客的参与情况,以及之后游客对这些微生物的感受、他们对微生物的了解以及他们想要了解更多的愿望。

这个互动式触摸屏系统可以让游客在Euglena栖息地画出光的图案,这是测试的一部分,将于10月3日返回探索博物馆,作为细胞自我收集的一部分。

进入微生物世界

连同他的实验室,副教授Ingmar riedel – kruse发明斯坦福大学生物工程助理教授在此论文的研究和文章的第二作者,将目光投向发展全身浸展览成功的测试后的画展览圣何塞2015年科技互动。与探索博物馆的合作使实验室有机会相互比较这些技术先进的展品,并与更传统的生命科学展品进行比较,后者涉及用操纵杆控制显微镜的视角。

“游客会被活的有机体吸引,但给博物馆参观者提供操纵、玩耍和与这些标本互动的机会是困难的,而且通常是不可行的,”探索博物馆游客研究与评估高级研究员、该论文的联合高级作者乔伊斯·马(Joyce Ma)说。“其中两个展览中的虚拟互动平台展示了一项突破性的技术,使博物馆能够提供一种与微观生活世界的互动体验,这种体验迄今为止很难实现。”

总体而言,参观者在交互式绘图触摸屏上花费的时间是在完全沉浸式展览或只展示显微镜的展览上的两倍,尽管孩子们似乎既喜欢绘图,也喜欢全身体验。在调查中,只有使用过显微镜的人说他们对微生物的兴趣下降了。这三件展品都让至少一人表达了对这具尸体的情感关怀。沉浸式展览的独特之处在于进入微生物世界的感觉。

“生命科学和现代生物技术在每个人的生活中变得越来越重要,人们应该在这些领域获得第一手经验,”Riedel-Kruse说,他现在是亚利桑那大学的教员。“我们希望激发人们对我们周围所有小生物的欣赏,不仅仅是可爱的熊猫或大树,还有微观尺度上的奇妙大自然。”

推进设计制作

如果为微生物跳舞和绘画听起来是一种独特的体验,那是有充分理由的。制作互动式生命科学展览涉及到内在的挑战,既有实际的,也有理论的。

“生物是挑剔的,生物技术硬件是脆弱的,微生物必须得到照顾。此外,我们还做了大量的工作,使我们的展品能被各个年龄段的游客玩上几个月。”“最重要的是,要促进人与微生物之间的互动并不容易,尤其是因为我们生活在如此不同的尺度上。”

在进一步的技术迭代后,绘图展览现在将回到探索博物馆,以补充剩余的细胞自我收集。以生物标本实物模型、研究级科学仪器和受委托的艺术作品为特色,旨在鼓励人们探索生物世界和我们在其中的地位。

Riedel-Kruse说:“回想我们达到的沉浸程度,人类和微生物可以在各自的世界里相遇并相互作用的概念是一个重要的哲学观点,它让我印象深刻。”

研究人员希望他们的工作能激励其他科学家、工程师和艺术家基于各种生物技术设计相关展览,帮助人们与现代生命科学联系起来。

这项研究的合著者包括斯坦福的Seung Ah Lee和Adam White以及探索博物馆的Cory Barr和Kristina Yu。林还隶属于亚利桑那大学。

这项工作是由国家科学基金会和戈登和贝蒂·摩尔基金会资助的。

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.stanford.edu/2019/10/02/dancing-microbes-museum/