科學(xué)家通過(guò)DIY設(shè)備開(kāi)放獲取科學(xué)的途徑
薩塞克斯大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種硬件來(lái)展示我們的大腦如何發(fā)揮作用,作為越來(lái)越多的設(shè)備的一部分,這些設(shè)備使用DIY和3D打印模型來(lái)開(kāi)放科學(xué)教育。
神經(jīng)科學(xué)教授Tom Baden一直與同事合作建立Spikeling; 一種電子套件,其行為類似于大腦中的神經(jīng)元。
了解神經(jīng)元如何編碼和計(jì)算信息是神經(jīng)科學(xué)的核心部分,但直到現(xiàn)在,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)仍然很少。
但是,對(duì)于25英鎊,巴登教授可能已經(jīng)找到了一種方法,使學(xué)習(xí)神經(jīng)科學(xué)的過(guò)程更具互動(dòng)性。
Spikeling模擬大腦中神經(jīng)細(xì)胞如何計(jì)算信息,受體對(duì)外部刺激如光反應(yīng)。
然后,學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)屏幕上跟蹤腦細(xì)胞的活動(dòng)及其潛在機(jī)制。
多個(gè)Spikelings可以鏈接在一起形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò),顯示大腦神經(jīng)元如何互連; 允許科學(xué)家證明每天行動(dòng)背后的行為,如行走。
巴登教授說(shuō):“對(duì)于任何教授神經(jīng)科學(xué)的人來(lái)說(shuō),Spikeling是一個(gè)有用的工具包,因?yàn)樗梢宰屛覀円愿呋?dòng)性的方式展示神經(jīng)元的工作方式。”
巴登教授和他的團(tuán)隊(duì)希望Spikeling將成為神經(jīng)科學(xué)中一個(gè)有用的教學(xué)工具,該套件已經(jīng)投入實(shí)踐,其中包括薩塞克斯大學(xué)三年級(jí)神經(jīng)科學(xué)學(xué)生和2017年尼日利亞暑期學(xué)校的教學(xué)??茖W(xué)家們還學(xué)會(huì)了如何從頭開(kāi)始構(gòu)建硬件。
Spikeling是Baden教授開(kāi)發(fā)的最新系列設(shè)備,他最近也開(kāi)發(fā)了一種名為FlyPi的3D可打印顯微鏡設(shè)計(jì),可以設(shè)置100歐元的基本單元(與商業(yè)顯微鏡相比,價(jià)值數(shù)千美元)和一個(gè)移液器。
所有這些都是在開(kāi)放獲取期刊PLOS Biology上發(fā)布的Spikeling設(shè)計(jì)公開(kāi)提供的。
巴登教授解釋說(shuō):“由于所有部件都很便宜,設(shè)計(jì)文件是免費(fèi)和開(kāi)放的,我們希望像任何開(kāi)放的硬件設(shè)計(jì)一樣,Spikeling可以成為其他人改變或擴(kuò)展到他們要求的起點(diǎn),并轉(zhuǎn)發(fā)他們改進(jìn)的設(shè)計(jì)與社區(qū)一起。“
這是設(shè)計(jì)文件的共享是一個(gè)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì),來(lái)自全球社區(qū)的數(shù)百個(gè)設(shè)計(jì)不斷收集在PLOS Open Hardware工具包上,由Baden教授共同主持。
巴登實(shí)驗(yàn)室的總體目標(biāo)是平衡全球科學(xué)的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,否則設(shè)備價(jià)格昂貴。
該實(shí)驗(yàn)室的研究技術(shù)人員安德烈·瑪亞·查加斯(Andre Maia Chagas)最近撰寫(xiě)了一篇文章,主張對(duì)開(kāi)放式科學(xué)硬件的需求。
該文章也發(fā)表在PLOS Biology上,是對(duì)美國(guó)神經(jīng)科學(xué)家Eve Marder的一篇文章的回應(yīng),該文章質(zhì)疑較少財(cái)富機(jī)構(gòu)的研究人員是否可能因?yàn)檫M(jìn)行科學(xué)研究所需的設(shè)備變得更加昂貴而被拋在后面。
巴登教授說(shuō):“通過(guò)自由開(kāi)放科學(xué)和教學(xué)設(shè)備,研究人員和教育工作者可以將未來(lái)掌握在自己手中。我們希望這種類型的工作能夠有助于提升全球的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,這樣的想法,而不是資金可以成為成功和新見(jiàn)解的主要?jiǎng)恿Α?ldquo;