甜蜜的父子关系激发了美味的新分子模型

13 岁的 Noah Shaw 热爱行星，并且拥有完美的音调。他想成为像他父亲 Bryan Shaw 一样的科学家，他是德克萨斯州韦科市贝勒大学的生物化学家。但诺亚的科学之路可能不像老肖那样顺利。

在婴儿时期被诊断出患有视网膜母细胞瘤( SN: 1/5/85 )，诺亚现在只有一只眼睛和永久性盲点。像诺亚这样的单眼人以及失明或视力有限的人在科学领域的代表性不足，并且在 STEM 教育中面临障碍。“大多数令人惊叹的科学图像对于盲人来说是无法获得的，”Bryan Shaw 说。这让他很渴望，因为蛋白质的渲染使他迷上了科学。

为了让科学更具包容性，Shaw 和他的同事们提出了一口大小的分子模型，利用口腔的超灵敏触摸传感器，可以感知比我们的指尖更精细的细节。

生物化学家 Bryan Shaw（左）——受到他的视力受到癌症影响的儿子 Noah（右）的启发——创造了可食用和不可食用的蛋白质模型，学生可以用嘴探索。由伊丽莎白肖提供

该团队创建了重要蛋白质的软糖模型，包括为肌肉提供氧气的肌红蛋白，以及3D 打印的不可食用、无毒版本 ( SN: 3/16/15 )。两者都可以塞进嘴里进行调查。一旦研究人员将挂绳系在不可食用的模型上以防止窒息，该团队就测试了 281 名大学生和 31 名小学生在蒙住眼睛时区分可食用或不可食用模型的能力。

每个学生通过口或手检查一种蛋白质模型。对于学生评估的每个额外的蛋白质模型，他们必须确定蛋白质与第一个相同还是不同。一个由 84 名大学生组成的小组使用蛋白质的 3D 计算机图像而不是模型进行了视力测试。

该团队于 5 月 28 日在《科学进展》杂志上报告说，无论是使用嘴巴、手指还是眼睛，学生们大约 85% 的时间都能正确识别这些蛋白质。Shaw 说，这种廉价的微型模型可以帮助学生了解蛋白质，无论视力如何。

肖在舌头上旋转黑莓时想到了这种潜在的教育工具。黑莓凹凸不平的外观看起来像是科学家描绘蛋白质的一种流行方式，其中每个蛋白质的原子都由一个球体表示。将数以千计的原子粘在一起，这种聚集体就像一个精心制作的浆果——舌头可能能够通过形状来区分这种浆果。

许多婴幼儿通过嘴巴探索世界。2013 年，一名因自学用嘴唇阅读盲文而成为头条新闻。然而，Shaw 说，嘴巴卓越的感知能力在科学教育中仍未得到充分利用。

Shaw 已经为这些模型申请了专利，并渴望得到反馈。但是将模型从原型变成教学工具需要更多的工作。例如，研究人员可以使用专业设备来打印模型并在两次使用之间对其进行消毒——并非所有教育工作者都具备这种能力。

最重要的是，这些模型将受益于盲人和弱视学生的测试。这些学生的意见将帮助 Shaw 的团队改进模型以更好地满足学生的需求。Shaw 已开始与奥斯汀的德克萨斯盲人和视障者学校的教育工作者就这些模型进行对话。诺亚确实测试了模型，但研究人员没有将他的数据纳入分析。

这不是诺亚第一次激励他的父亲。Shaw 之前与他人共同开发了一款软件，该软件有可能在儿童照片中发现眼病的早期迹象。不管诺亚是否追求科学，他的父亲都有一个愿望：“我希望他做一些很酷的事情。”