觀看2D圖像和視頻并不會給人帶來乘坐過山車時緊張刺激的感覺，更不會讓人仿佛置身于不可能前往的分子世界。但是當(dāng)佩戴上VR設(shè)備，人們甚至可以觸摸到蛋白質(zhì)或者碳納米管，這種感覺真是讓人上癮。

這并不是一個游戲，通過VR我們可以進(jìn)入分子世界，它向我們展示了大自然的種種物質(zhì)是如何構(gòu)成的，人們可以逐漸領(lǐng)悟納米系統(tǒng)的真諦、研究病菌對于抗生素的耐藥性，這還有助于解決神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的醫(yī)學(xué)難題。

2013年，皇家學(xué)會研究員David Glowacki博士為Alexa Morales準(zhǔn)備了VR頭顯和兩個手柄，讓Morales用一種全新的方式嘗試在工程納米系統(tǒng)中完成任務(wù)。當(dāng)研究人員將分子撞到一起時，甚至可以將頭伸進(jìn)他們留下的彗尾去評估振動的細(xì)節(jié)。

“使用手柄抓住一個分子，然后試著將它扔向我?！盙lowacki說到。幾分鐘后，他稱贊Morales擁有很好的“化學(xué)直覺”，也就是對這個世界如何運作的直覺感受。這個應(yīng)用是Nano Simbox的VR版，由Glowacki創(chuàng)辦的Interactive ScienTIfic(iSci)公司基于交互式分子動力學(xué)創(chuàng)建的，它使得體驗者置身于分子世界，擺弄分子。這讓普通用戶和科學(xué)家一樣對化學(xué)有更直接的感知。

Glowacki的研究團隊近期發(fā)表了一篇論文，描述了他們使用VR對交互式分子動力學(xué)進(jìn)行的實驗，VR使得他們可以在“真實”模型上獲得化學(xué)直覺，實時并準(zhǔn)確反映納米世界的真實動態(tài)。Glowacki希望論文的發(fā)表可以鼓勵成千上萬的研究人員借助VR去進(jìn)行研究。Nano Simbox VR體驗不僅是為研究機構(gòu)的科學(xué)家打造的，還可以供高中生甚至僅僅是對分子世界感興趣的人使用。

使用VR探索分子學(xué)的收益

根據(jù)Glowacki及其合作者的說法，了解導(dǎo)致帶電粒子相互作用的無形力量對于理解化學(xué)和設(shè)計納米結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。然而化學(xué)和生物學(xué)是如此深奧，前人花費難以衡量的時間精力去獲得成果，如晶體學(xué)家多蘿西霍奇金1945年證實了青霉素結(jié)構(gòu)，沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

到了20世紀(jì)80年代，人們便開始利用計算機模擬分子模型，而VR的出現(xiàn)，允許我們向更深的層次去發(fā)現(xiàn)和探索。

Glowacki有兩種塑料材質(zhì)的分子模型。他說道：“這些模型的缺點在于它不會給你任何反饋，而現(xiàn)實是整個世界都在不停地運動?！盫R的真正力量在于你可以看到它們?nèi)绾芜\作，它們?nèi)绾伪憩F(xiàn)以及它們?nèi)绾卧谧匀唤缰凶鞒龇磻?yīng)?！?/p>

根據(jù)Glowacki的說法，這款VR應(yīng)用做了三件事。 首先，它帶來了沉浸式的體驗，讓人不受干擾。其次，它讓人們得以感受現(xiàn)實世界無法看到的另外一個世界，完全不同于現(xiàn)實生活的世界。第三，它使學(xué)習(xí)和研究社交化，類似于一個團體通過對復(fù)雜對象的仔細(xì)觀察然后互相分享經(jīng)驗。這是一個基于云端的應(yīng)用，體驗者可以在不同的地點同時體驗并進(jìn)行分享。

Glowacki認(rèn)為VR可以讓人們更好地獲得知識，還要歸功于這種體驗方式符合人體工學(xué)，它讓人們可以更好地“體驗認(rèn)知”。他說：“觀察我的學(xué)生在VR中的表現(xiàn)，非常有趣，他們與VR的互動更多的是使用整個身體去操作，而不是像以往一樣一動不動坐在電腦前面?！?/p>

Glowacki的愿景是普及VR，讓人們對科學(xué)有更豐富的理解，無論是剛開始學(xué)習(xí)化學(xué)的高中生還是試圖治愈疾病的研究人員。