1、.化學領域即將用虛擬現實眼鏡研究分子構造把微觀世界呈如今你眼前化學領域即將用虛擬現實眼鏡研究分子構造科幻電影為人們展示的將來場景大多是背包飛行器、飛行汽車、隱身衣、心靈遙感等，這些離現實還有點遠，而虛擬現實VR技術正在向商品化邁進，圍繞VR眼鏡、增強現實AR設備的商業潛能，各種奇思妙想潮水般涌來。專家認為，VR技術很快能讓化學家們進入微觀世界，浸沒在分子世界里。如此一來，從中學教學到藥物設計各方面都會受到影響。VR眼鏡時代化學家不用再在電腦上對著二維屏幕設想三維構造。虛擬現實設備，如Oculus Rift和HTC Vive的眼鏡，能通過立體顯示和頭部跟蹤技術，帶來直觀的全景畫面：由計算機生成的

2、虛擬分子隨著人們頭部轉動，自然地進入視野。在增強現實中能生成半浸沒式環境，將計算機圖像重疊顯示在用戶未被擋住的視域。據技術咨詢公司CCS Insight預測，虛擬現實眼鏡只是剛開場銷售，預計到2019年底到達近10億美元。這是第一代眼鏡，售價并不廉價：Oculus Rift是599美元，HTC Vive要799美元。按預測的勢頭，到2020年VR眼鏡和AR設備的出貨量將到達9600萬套。研究人員認為，這是輪到VR眼鏡出場的時代。美國伊利諾伊大學理論與計算生物物理學集團高級研究程序員約翰·E.斯通的團隊正在開發分子可視化程序，他預測這波即將來到消費市場的VR眼鏡浪潮是個轉折點，就像第一

3、批大量消費的汽車。化學家們在某個報告會上戴著VR眼鏡查看分子構造，這一場景不難想象。斯通說：“將要發生的是，我們從最初只用它來看東西，開展到用它來完成特定任務。尚需抑制困難VR眼鏡早期曾有些挫折，如刷新太慢、反響延遲、會導致運動病等，目前它已從航空光學、挪動技術中借鑒了很多研究成果。斯通說：“我們從30年前的研究成果中借鑒了很多東西，如今把這些都湊在一起。但目前這一代VR眼鏡還不能說已經準備好了。斯通說，雖然它的缺點已大幅度改善，但仍需要做更多研究，開發用戶在浸沒環境中和物體互動的才能。VR眼鏡附件讓用戶能用自己的手拖動、選擇或旋轉人們可能會想看分子內部構造，這些是根本操作。但虛擬體驗只是個人

4、的，至少在研發者想出方法把多個眼鏡連在一起之前，還無法提供人際間的體驗共享。在抑制了目前的技術障礙后，專家們可以預見這樣的將來：對任何化學家來說，分子可視化真實地進入了生活，在教學時能浸沒在分子世界里。將來的應用上世紀70年代末時，化學家所想的將來只是在計算機上繪制分子圖，以取代塑料分子模型。經過幾十年開展，人類與計算機的互動有了本質提升，如今有望通過分子模型軟件搜集、處理復雜的構造數據，轉變成分布在空間的分子，讓人們浸沒在分子世界，并能和它們互動。隨著今年第一批VR眼鏡的普及，化學家可以重新考慮將來會有什么。斯通說：“化學和計算生物學可能會用VR眼鏡觀察分子，進展高級制圖，這是個極具挑戰性的

5、難題。長期以來，這一領域已被推到了極限。美國馬里蘭大學先進計算機研究所所長阿米塔布·瓦什尼團隊正在做這樣的事，他們把先進的可視化技術和大數據結合，為VR和AR開發各種工具和應用軟件。對化學家來說，VR改變了游戲規那么，因為它把兩種互補的才能空間感和數據分析才能結合在了一起。瓦什尼說:“人類擅長空間推理和形式識別，計算機擅長數字處理，VR能讓我們把計算和形成思維圖像無縫對接。以前，你可以計算并將數據可視化，但只是個置身其外的觀察者。瓦什尼團隊已經開發出了能觀察大腸桿菌膜離子通道的AR支持軟件，看它如何翻開和關閉。目前他們還在為藥物設計開發分子可視化工具，用VR來探究蛋白質配合基如何對接。按照人們的理解，大分子如何運行受4到5個因素控制，空間關系和接近程度能幫我們理解原子層面發生了什么。根據瓦什尼描繪，觀察分子內部復雜的原子排列和分子鍵這雖是夢想，但如今已觸手可及了。2019年，Oculus結合創始人布蘭丹·艾瑞伯向馬里蘭大學提供了3100萬美元，資助一棟新的計算機科學大樓并用于計算機科學的獎學金，以支持VR和AR研究。在VR的早期開展階段，研究人員就預測它能為