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使用 Unreal Engine 在原子级别渲染细胞内的蛋白质结构
Rendering protein structures inside cells at the atomic level with Unreal Engine
进阶 · 约 45 分钟读完前置知识：冷冻电子断层扫描基础、亚断层平均、Unreal Engine 基础
导读
这篇论文展示了如何用游戏引擎 Unreal Engine 5 在原子级别渲染细胞内部的蛋白质结构。其流程基于冷冻电子断层扫描（cryo-ET）数据：通过 EMAN2 等工具对断层扫描图中的重复蛋白质颗粒进行亚断层平均以提高信噪比，再将高分辨率的平均结构按原位置和朝向放回细胞环境中，实现细胞内分子场景的逼真可视化。
HN 关注点：是因为把科研级冷冻电镜数据接入游戏引擎渲染，一行命令就能从 EMAN2 坐标转到 Unreal Engine 5，这种科研与游戏技术的跨界组合非常新颖。
HN 评论精选
这几条评论里：质疑 1 补充 3
补充专业解读：解释了亚断层平均的原理及 EMAN2 到 UE5 的转换流程
Muyuan Chen 是 EMAN2 软件中亚断层平均部分的主要（也许是首要）开发者。通常的做法是用显微镜拍摄 3D 断层扫描图，但噪声极大；然后从图中提取所有相同但朝向不同的颗粒，将它们对齐并平均以提高信号，再把高信噪比的平均体积克隆回原来发现它们的位置和朝向。从 EMAN2 坐标到 Unreal Engine 5 只需一行命令，相当疯狂。我很乐意回答关于结构生物学或冷冻电镜的任何问题。
COGlory查看英文原文
Muyuan Chen is one of (maybe the?) primary developer of the sub-tomogram averaging portion of the EMAN2 software package (linked below in another comment). Typically what you do is take a 3D tomogram (think like a scan) using a microscope, but it's extremely noisy. Then you go through and extract all the particles that are identical, but in different orientations, in the tomogram. So if the same protein is there multiple times, you can align them to each other, and average them together to increase the signal. Then you clone back in the higher signal averaged volume at the position and orientation that you found them in originally. The one-line command to go from EMAN2 coordinates to Unreal Engine 5 is kind of crazy. As usual on these (rare) threads, I'm happy to answer any questions about structural biology or cryo-EM.
质疑分享了渲染效果视频，并询问代码是否公开
这是其中一个视频：[Twitter 链接]。有人见过代码吗？
eurekin查看英文原文
One of videos: https://twitter.com/manorlaboratory/status/1763094135639294366/video/4 Anybody came across the code?
补充联想到 12 年前 Drew Berry 的分子动画 TED 演讲
这让我想起 Drew Berry 令人惊叹的分子动画，他在 12 年前的这个 TED 演讲中展示过。看完那个视频后，我对我们的身体由数万亿台微小的蛋白质机器组成有了更深的体会。非常迷人！
benjismith查看英文原文
This reminds me of the amazing molecular animations of Drew Berry, which he showed in this TED talk: https://youtu.be/WFCvkkDSfIU?si=JNe06VS8TjIrHpqh Which was 12 years ago! After watching that video, I had a much greater appreciation for how our bodies are made up of trillions of tiny protein machines. Fascinating stuff!!
补充联想到 David Goodsell 表现细胞拥挤环境的科学插画
让我想起 David Goodsell 的画作，它们同样表现了细胞内部'拥挤填满'的特性。
gilleain查看英文原文
Reminds me of the drawings of David Goodsell: https://ccsb.scripps.edu/goodsell/ which are similarly about the 'packed' nature of cells.
相关资源
从这篇论文所有 HN 讨论帖的全部评论里整理出来的链接。
- 代码
- 视频与演讲
- youtube.com/watch?v=wJyUtbn0O5Y被提到 2 次
- youtu.be/lVwKiWSu8XE被提到 2 次
历次讨论
- 2024Hacker News 讨论帖209 分 · 53 评
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