Die Gewinner veranschaulichen einmal mehr, wie sehr neue Visualisierungstechniken zur Entdeckung und Vermittlung neuer Erkenntnisse beitragen.
Washington - Es sind Bilder, die Staunen machen. Wie etwa jene Illustration, die eine Simulation der Ströme im Gehirn eines Makaken-Affen zeigt. Zu sehen sind Nervenverschaltungen, welche die 77 größten Regionen des Makakenhirns verbinden. Die gleichmäßig geschwungenen Linien sehen aus wir ein Kunstwerk; sie sollen bei der Entwicklung von Computerchips helfen.
Die visualisierten Makakenhirnströme zieren das Cover der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Science, in dem die Gewinner des diesjährigen Bilderwettbewerbs vorgestellt werden. Gewann die Hirnstromsimulation in der Kategorie Illustration, so setze sich bei den Fotos eine Aufnahme stark vergrößerter Kristalle vom Zahn eines Seeigels durch. Jedes einzelne Teilchen Kalziumkarbonat (CaCO3) - das die Zähne des Meerestieres hart genug macht, um Stein zu zermahlen - ist nachträglich gefärbt worden. So werden die sich umschlingenden Formen der Biokristalle sichtbar, die im Gegensatz zu "richtigen" Kristallen nicht glatt und eckig sind.
Insgesamt wurden Beiträge in fünf Kategorien ausgezeichnet. "Die Bilder und Videos sind nicht nur neu und bezaubernd, sondern sie ziehen einen auch auf eine einfache und verständliche Art in das komplexe Feld der Wissenschaften", kommentiert Herausgeberin Monica Bradford. (tasch, DER STANDARD, 01.02.2013)
Gewinner der Kategorie "Fotografie"
Titel: "Einzelne Kristalle eines Biominerals"
Von: Gilbert und Christopher E. Killian von der University of Wisconsin-Madison
Die nachträglich eingefärbe elektronenmikroskopische Aufnahme zeigt Biokristalle im Zahn eines Seeigels.
Ehrenvolle Erwähnung in der Kategorie "Fotografie"
Titel: "Selbstverteidigung"
Von: Kai-hung Fung, Pamela Youde Nethersole Eastern Hospital (Hong Kong)
Das Bild zeigt die 3D-CT-Scanns einer Muschel und einer Meeresschnecke, beide Tiere waren während der Prozedur am Leben. Die Muschel links ist als blauer Schatten in ihrer schützenden Schale erkennbar, die sich bei Gefahr blitzartig schließen kann. "Architektonisch" noch viel interessanter ist die Festung der Schnecke, das erfolgreiche Prinzip hat sich im Laufe der Evolution mehrmals entwickelt.
Gewinner der Kategorie "Illustration"
Titel: "Verbindungen eines kognitiven Computers auf Basis eines Makakengehirns"
Von: Emmett McQuinn, Theodore M. Wong, Pallab Datta, Myron D. Flickner, Raghavendra Singh, Steven K. Esser, Rathinakumar Appuswamy, William P. Risk, and Dharmendra S.
Die gleichmäßig geschwungenen Linien stellen eine Simulation der Ströme im Gehirn eines Makaken-Affen dar. Die farbigen Nervenverschaltungen verbinden die 77 größten Regionen des Affenhirns.
Ehrenvolle Erwähnung in der Kategorie "Illustration"
Titel: "Zerebrale Infiltration"
Von: Maxime Chamberland, David Fortin, and Maxime Descoteaux vom Sherbrooke Connectivity Imaging Lab
Bei der sogenannten diffusionsgewichteten Magnetresonanztomografie werden mit Hilfe der MRT die Diffusionsbewegung von Wassermolekülen in Körpergewebe nachvollzogen. Werden damit Nervenbahnen rekonstruiert, dann spricht man von einer Traktografie. Diese Traktografie zeigt die strukturellen Verbindungen in der weißen Gehirnsubstanz eines Menschen. Der rote glatte Körper links zeigt ein Glioblastom, einen bösartigen Gehirntumor.
Gewinner der Kategorie "Poster und Grafiken"
Titel: "Anpassung der Hals- und Schädel-Arterien von Eulen an ihre extreme Hals-Rotation"
Von: Fabian de Kok-Mercado, Michael Habib, Tim Phelps, Lydia Gregg, and Philippe Gailloud, Johns Hopkins University School of Medicine, Department of Art as Applied to Medicine
Statt ihrer Augen bewegen Eulen ihren ganzen Kopf, wenn sie nach Beute Ausschau halten. Dabei können sie ihn in beide Richtungen um 270 Grad verdrehen. Das Poster erklärt die mechanischen und anatomischen Grundlagen, die diese extremen Bewegungsfreiheiten ermöglichen.
Ehrenvolle Erwähnung in der Kategorie "Poster und Grafiken"
Titel: "Evolution der Erde: Am Kreuzungspunkt von Geologie und Biologie"
Von: Mark Nielsen, Satoshi Amagai, HHMI; Bill Pietsch, Davey Thomas, Astronaut 3 Media Group; and Andy Knoll, Harvard University
Das Poster quetscht 4,6 Milliarden Jahre Erdgeschichte auf eine einzige Seite. Dabei nimmt die Entwicklung der Landwirbeltiere nur eine winzige Ecke in Anspruch (links oben). Wesentlich mehr Raum nimmt dagegen etwa die Evolution von zur Photosynthese fähiger Bakterien ein. Das Poster stellt Verbindungen zwischen biologischen und geologischen Prozessen wie Massenaussterben, Plattentektonik oder dem Treibhauseffekt her.
Gewinner der Kategorie "Spiele und Apps"
Titel: "Velocity Raptor"
Von: Andy Hall, TestTubeGames
Der grüne Dinosaurier mit dem blauen Cape hat es ziemlich eilig, denn er muss die Welt retten. Auf seiner Mission bewegt sich der Dino teilweise annähernd mit Lichtgeschwindigkeit fort - was einige Probleme aufwirft: Der Spieler muss die Figur durch eine Welt bewegen, die sich gemäß der Regeln von Einsteins Spezieller Relativitätstheorie verändert. Laut dem Spieledesigner Andy Hall ist "Velocity Raptor" ein Versuch, dem Spieler ein Gefühl für die Physik der Speziellen Relativitätstheorie zu vermitteln.
Link: "Velocity Raptor"
Ehrenvolle Erwähnung in der Kategorie "Spiele und Apps"
Titel: "CyGaMEs Selene II: A Lunar Construction GaME"
Von: Debbie Denise Reese, Robert E. Kosko, Charles A. Wood, and Cassie Lightfritz, Wheeling Jesuit University; Barbara G. Tabachnick, California State University, Northridge
Das Online-Spiel richtet sich vor allem an Schüler ab 10 Jahren. Der Spieler hat die Aufgabe, einen Mond aus Material aus dem Weltraum zusammenzuzimmern. Asteroiden-Bombardement, die Entstehung neuer Gesteine und Mineralien, die Ausdifferenzierung einzelner Schichten bis hin zu einem Kern - die realistische Simulation soll den Kindern und Jugendlichen einen Einblick in die physikalischen und chemischen Abläufe bei der Entstehung von Monden vermitteln.
Gewinner der Kategorie "Video"
Titel: "Alya Red: Ein berechnetes Herz"
Von: Guillermo Marin, Fernando M. Cucchietti, Mariano Vázquez, Carlos Tripiana, Guillaume Houzeaux, Ruth Arís, Pierre Lafortune, and Jazmin Aguado-Sierra, Barcelona Supercomputing Center
Das Video stellt "Alya Red", ein neues Computermodell des menschlichen Herzens vor. Das Modell vereinigt aktuelles medizinisches Fachwissen mit modernster Computertechnik. Grundlagen für das Modell lieferten Magnetresonanztomographie-Daten.
Link zum Video: Alya Red: A Computational Heart
Ehrenvolle Erwähnung in der Kategorie "Video"
Titel: "Befruchtung"
Von: Thomas Brown, Stephen Boyd, Ron Collins, Mary Beth Clough, Kelvin Li, Erin Frederikson, Eric Small, Walid Aziz, and Nobles Green Nucleus Medical Media
Der Titel verrät im Grunde schon das Ende: Am Beginn des Filmes stehen rund 300 Millionen Spermien, die ihre gefährliche Reise vom Gebärmutterhals bis zur Eizelle noch vor sich haben. Im Verlauf schrumpft ihre Zahl dramatisch und am Ende sind es nur mehr wenige Dutzend, die sich ein spannendes Finale liefern.
Link zum Video: "Fertilization (Conception)"
Links
- Science: 2012 International Science and Engineering Visualization Challenge
- U.S. National Science Foundation: International Science & Engineering Visualization Challenge