Le illustrazioni scientifiche aiutano a comunicare informazioni e dati complessi tra le discipline. Il lavoro di animatori e illustratori scientifici è quindi una parte preziosa di un'efficace comunicazione scientifica, in particolare per la microbiologia, poiché la maggior parte degli organismi studiati non può essere vista ad occhio nudo.
Dal momento in cui apriamo gli occhi al mattino fino a quando andiamo a dormire, gli stimoli visivi ci guidano per tutta la giornata. Guardiamo le notizie, vediamo i segnali stradali e leggiamo i messaggi sui nostri telefoni. Molto di ciò che vediamo coinvolge illustrazioni, fotografie e video che ci informano su un argomento specifico. Le informazioni visive utilizzano il colore, la forma, lo spazio e persino il movimento per trasmettere un messaggio. Per alcuni, questi materiali visivi aiutano nella formazione dei ricordi, poiché il processo cognitivo è solitamente più efficiente durante l'elaborazione di informazioni visive statiche o in movimento rispetto al testo normale.
Ciò è particolarmente rilevante quando si tratta di scienza. Le aree che si concentrano sullo studio del mondo micro, nano o picometro, in cui strutture e organismi sono invisibili a occhio nudo, si affidano alle immagini per trasmettere risultati e messaggi. La microbiologia e la biologia molecolare e cellulare sono due esempi. Possiamo leggere la composizione di un virus, la struttura intricata di una proteina o il processo di replicazione del DNA, ma senza una rappresentazione visiva è difficile comprendere appieno questi sistemi complessi. Fortunatamente, grazie al progresso della tecnologia, gli scienziati possono utilizzare una varietà di strumenti per aiutare a visualizzare come sono composti gli elementi microscopici e come funzionano. La microscopia a fluorescenza può permetterci di vedere, ad esempio, un batterio che infetta una cellula di mammifero, mentre la microscopia elettronica può generare immagini ad alta risoluzione dell'ultrastruttura di una cellula. Per ottenere informazioni più approfondite sulla struttura atomica di molecole e cellule, è possibile utilizzare tecniche complesse come la diffrazione dei raggi X, la risonanza magnetica nucleare o la microscopia crioelettronica. Queste tecniche continuano a fornire informazioni senza precedenti sull'aspetto dei microbi e dei loro componenti, tuttavia richiedono competenze specifiche e sono ancora in qualche modo limitate a un pubblico ristretto, soprattutto perché tali immagini possono essere relativamente inefficaci nel comunicare informazioni ai non esperti e al pubblico in generale .
È qui che entrano in gioco l'animazione scientifica e l'illustrazione. Queste discipline raccolgono informazioni scientifiche complesse e specializzate e le combinano con concetti più astratti come la bellezza artistica e la composizione. Questo si traduce in una figura esteticamente accattivante e ampiamente comprensibile.
L'arte e la scienza, in particolare la microbiologia, vanno di pari passo da tempo. Un articolo di Frédéric Barras (Barras, F. Environ. Microbiol. Rep. 11, 29–34 (2019)) ha riassunto la connessione tra microbiologia e arte nel corso della storia. Più recentemente, l'animazione di Graham Johnson del 1999 mostra come la proteina motoria chinesina cammini lungo un protofilamento di un microtubulo, Michele Banks crea collage di acquerelli e dipinti di piastre di Petri utilizzando un interessante processo artistico (Jermy, A. Nat Microbiol. 1, 15013 (2016) ) che coinvolge romanzi medievali sulla peste e la sperimentazione con tavolozze di colori, David Goodsell ha creato molte immagini iconiche ad acquerello e Digizyme ha sviluppato immagini di "paesaggi molecolari" integrando dati strutturali e biochimici per mostrare l'intricata complessità delle cellule viventi, che sono solo un pochi esempi. Queste visualizzazioni sono particolarmente efficaci per un pubblico non specializzato. Forniscono una porta nel mondo cellulare, permettendo a qualcosa che sembrava incomprensibile di diventare più tangibile. L'obiettivo finale dell'animazione e dell'illustrazione è una comunicazione efficace: prendere qualcosa di complesso e renderlo accessibile, visivamente attraente e il più vicino possibile a un'approssimazione della realtà per catturare un vasto pubblico.
Quindi a questo punto potresti chiederti, chi sono le persone dietro le animazioni e le illustrazioni scientifiche? Sono illustratori o scienziati? Bene, la risposta è, sono entrambi. Di solito, illustratori e animatori scientifici sono professionisti che hanno un certo livello di conoscenza scientifica complementare alle loro capacità di progettazione artistica. Possono essere scienziati che hanno imparato l'arte o artisti con un profondo interesse per la scienza. In ogni caso, hanno una passione combinata per entrambe le discipline. Ricercano e leggono in modo esaustivo l'argomento scientifico che vogliono illustrare e lavorano anche fianco a fianco con gli scienziati per garantire l'accuratezza, applicando anche la licenza artistica per creare un'illustrazione precisa ed esteticamente gradevole.
Nel corso della storia molti noti scienziati hanno adottato l'illustrazione come un modo per sviluppare le loro domande di ricerca, tra cui il microbiologo olandese Antoni van Leeuwenhoek, che per primo disegnò "animalcoli" nel XVII secolo; il neuroscienziato spagnolo Santiago Ramon y Cajal, che ha creato bellissime illustrazioni di neuroni; il biologo tedesco Ernst Haeckle, le cui dettagliate illustrazioni di creature viventi del XX secolo sono ancora fonte di ispirazione e stupore; e la solitamente trascurata Maria Sibylla Merian e altre scienziate che hanno disegnato illustrazioni nel XVIII, XIX e XX secolo.
In questo numero di Nature Microbiology, tre illustratori e animatori scientifici contemporanei condividono le loro esperienze nell'unire arte e scienza e i diversi percorsi di carriera disponibili nella visualizzazione scientifica. Il biotecnologo Thom Leach ci racconta come è passato dal banco di laboratorio allo studio di illustrazione; Janet Iwasa, biologa molecolare, assistente professore e capo di The Animation Lab presso l'Università dello Utah, ci racconta come il suo team di animazione aiuta gli scienziati a dare vita alle loro ipotesi; e l'artista Beth Anderson ci guida attraverso la sua carriera di animatrice scientifica e le sue collaborazioni con istituti di ricerca ed editori editoriali. Questi sono solo alcuni esempi rappresentativi del vasto pool di talentuosi illustratori scientifici. Ogni illustratore utilizza una diversa combinazione di strumenti e risorse, che si tratti di tecniche di disegno digitali e/o tradizionali, illustrazioni 2D e/o 3D o software di animazione, e ognuno ha il proprio stile. Ciò che li accomuna è la passione e l'impegno per comunicare la scienza nel miglior modo possibile. La loro dedizione e il loro lavoro dovrebbero incoraggiare gli scienziati a migliorare la comunicazione sia con i loro colleghi che con il pubblico in generale. L'emergere di SARS-CoV-2 ha dimostrato il valore di comunicare tempestivamente le scoperte scientifiche al grande pubblico in modo chiaro e comprensibile per evitare malintesi o introdurre idee sbagliate non fondate su dati scientifici.
Sebbene la visualizzazione scientifica non abbia spesso la priorità nella ricerca accademica, è un aspetto chiave della comunicazione di nuove scoperte scientifiche sia al pubblico accademico che a quello non accademico. Se eseguite correttamente, le immagini e le animazioni consentono di assimilare concettualmente le informazioni in modo più efficace rispetto alle parole. Pertanto, la collaborazione tra ricercatori e illustratori è fondamentale per una comunicazione efficace della scienza. Quindi è nostra - e vostra - responsabilità come scienziati fare un uso efficace delle diverse vie di comunicazione e impegnarci a migliorare la visualizzazione in ogni momento, ma in particolare quando la microbiologia è in primo piano sotto gli occhi del pubblico.
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Visualizzare l'invisibile.Nat Microbiol 7, 1–2 (2022). https://doi.org/10.1038/s41564-021-01044-1
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