都柏林三一学院的科学家们创造了一款程序，能够以蒙德里安的艺术风格来可视化分子，将科学与艺术完美结合。这个工具不仅为观察分子结构提供了独特的视角，还加深了对分子对称性和性质的理解，可能使复杂的科学变得更加易懂。这是计算机程序对特定分子的视觉表现的一个实例。资料来源:都柏林三一学院的Mathias O Senge教授。
三一学院的研究人员开发了一款计算机程序，能够将蒙德里安艺术风格中的分子结构可视化，增强对分子对称性的理解，并提供一种新颖的教育工具，融合了艺术与科学。
荷兰著名艺术家皮特·蒙德里安被广泛认为是20世纪最杰出的艺术家之一。他的艺术风格通过不同宽度的线条在白色背景上分隔原色块，这种风格被广泛模仿，并为现代文化提供了灵感。此外，他看似简单的艺术作品多年来吸引了科学家的关注，并在统计学和数学等领域找到了应用。
科学应用与启示
如今，都柏林圣三一学院的研究人员开发了一款计算机程序，能够将Piet Mondrian风格的分子结构可视化，为探索分子的对称性和功能提供了独特的艺术与科学结合的方式。这个创新工具可以在这里访问，它采用了一种艺术算法，将描述分子三维结构的化学定律与蒙德里安的二维艺术风格相结合。
研究人员在最近发表在Angewandte Chemie杂志上的研究中详细介绍了他们的工作。
艺术与科学的结合
该工具帮助科学家快速评估和展示分子对称性，提供比传统表征更深入的见解。它还为艺术家提供了视觉上令人愉悦的图像，并对对称进行了对比解释，可能激发他们将科学思想融入创作中。
“我们多年来一直在致力于这个项目，最初是为了好玩，以一种艺术上令人愉悦的方式展示分子的结构，就像蒙德里安风格的画作一样。每个分子所获得的‘画作’都是独一无二的，将蒙德里安及其他艺术家的目的与风格艺术运动结合在一起，”资深作者马蒂亚斯·奥森吉说，他是三一学院的有机化学教授，同时也是慕尼黑工业大学高级研究所的汉斯·菲舍尔高级研究员。
“对称和形状是分子结构及其性质解释的重要方面，但化学结构与衍生值之间的关系往往模糊不清。受到蒙德里安作品的启发，我们将对称信息编码为3D数据中的色块，以清晰展示化学参数如何影响对称性。”
对分子理解的影响
“在化学中，展示分子结构的通用方法非常有用，这有助于‘描绘’分子在不同环境下的行为，以及它在其他分子存在时如何反应和改变形状。然而，一定数量的细微差别不可避免地会丢失，”第一作者克里斯托弗·金斯伯里解释道，他是TBSI的博士后研究员，构思了这个项目。
“这种通过去除次要细节并试图呈现一般形式来增加抽象的概念，正是蒙德里安早期作品所模仿的。在某种意义上，这是科学家在将复杂现象简化为‘更简单的真理’时直觉上所做的事情。通过我们的新方法，复杂的科学通过艺术的视角得以呈现，这可能使更广泛的人群更容易接触到它。”
近年来，圣吉及其团队显著提高了对卟啉的理解，卟啉是一类独特的强彩色颜料，也被称为“生命的颜色”。在一项研究中，他们通过化学方法重新设计这些色素，创造了一套新的生物传感器，使其像微小的捕蝇草一样，捕捉特定的分子，如污染物。而现在，科学与艺术碰撞的新方向，可能会进一步发展我们对卟啉如何起作用的理解。
“伟大的艺术为我们提供了一个全新的视角，”圣吉补充道。“作为一种仿制品，这种艺术让我们从新的角度看待卟啉等熟悉的分子，并帮助我们更好地理解它们的形状和性质是如何交织在一起的。”更广泛地说，我们认为“艺术与科学”的当代倡议需要突破学科界限，并与“艺术科学”相结合。科学与艺术之间存在微妙的相互作用，这两个领域的结合应成为未来发展的重点。”
参考文献：“分子对称与艺术:在Piet Mondrian的De Stijl中可视化分子的近对称”，Christopher J. Kingsbury和Mathias O. Senge, 2024年4月15日，Angewandte化学国际版。DOI: 10.1002 / anie.202403754
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希望本篇文章《科学家成功将分子结构转化为蒙德里安艺术杰作》能对你有所帮助！
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