都柏林聖三一學院（Trinity College Dublin）的科學家們開發出了一種程序，能以皮特-蒙德里安（Piet Mondrian）的風格將分子可視化，將藝術與科學融為一體。這項工具不僅為觀察分子結構提供了一種獨特的方式，還促進了對分子對稱性和特性的深入理解，有可能使複雜的科學更容易理解。

特定分子的電腦程式輸出的蒙德里安式視覺效果範例。資料來源：都柏林聖三一學院Mathias O Senge 教授

聖三一學院的研究人員開發了一種電腦程序，它能以皮特-蒙德里安（Piet Mondrian）的藝術風格將分子結構可視化，從而加深了人們對分子對稱性的理解，並提供了一種融合藝術與科學的新穎教育工具。

荷蘭著名藝術家皮特-蒙德里安被公認為20 世紀最偉大的藝術家之一。他的藝術風格的特點是在白色背景上用不同寬度的線條分隔原色塊，這種風格被廣泛模仿，並成為現代文化的靈感來源。此外，他看似簡單的藝術作品幾十年來一直吸引著科學家，並在統計和數學等領域得到了廣泛應用。

現在，都柏林聖三一學院（Trinity College Dublin）的研究人員開發出了一種電腦程序，能以皮特-蒙德里安（Piet Mondrian）的風格將分子結構可視化，提供了一種獨特的藝術與科學相結合的方法來探索分子的對稱性和功能。這項創新工具採用了一種藝術演算法​​，將根據分子成分描述分子三​​維結構的化學定律與蒙德里安的二維藝術風格融為一體。

研究人員在最近發表於《Angewandte Chemie》雜誌上的一項研究中詳細介紹了他們的工作。

藝術與科學的融合

該工具可幫助科學家快速評估和展示分子對稱性，從而獲得比傳統表述更深刻的見解。它還能為藝術家提供視覺上愉悅的圖像，對對稱性進行對比性詮釋，從而激發他們將科學概念融入作品的靈感。

“幾年來，我們一直在研究這個項目，起初只是為了好玩，想把分子結構以蒙德里安風格的繪畫形式藝術化地輸出。每個分子的’畫作’都是獨一無二的，與蒙德里安等人在De Stijl藝術運動中的目標不謀而合，”該項目的資深作者、三一大學有機化學教授兼慕尼黑工業大學高級研究所漢斯-費舍爾高級研究員馬蒂亞斯-奧-森格（Mathias O Senge）說。

「對稱性和形狀是分子結構的重要方面，也是我們解讀分子及其特性的重要方式，但化學結構與衍生值之間的關係往往模糊不清。我們從蒙德里安的《構圖》中汲取靈感，將三維資料中編碼的對稱資訊描繪成色塊，以清楚顯示化學論點如何有助於對稱性。

對分子理解的影響

“在化學領域，有一種顯示分子結構的通用方法是非常有用的，它可以幫助’描繪’出分子在不同環境中可能的行為方式，以及當分子與其他分子存在時可能發生的反應和形狀變化。

“這種通過去除細枝末節來增加抽象性並試圖呈現總體形式的概念是蒙德里安早期作品的模仿對象，從某種意義上說，這也是科學家在將複雜現象還原為’更簡單的真相’時的直覺所為。

近年來，森格和他的團隊大大增進了我們對卟啉的了解。卟啉是一類獨特的濃色色素，也被稱為”生命的顏色”。在一項工作中，他們透過化學方法重新設計了這些色素，使其像微小的金星捕蠅器一樣捕捉特定分子，例如污染物，從而創造了一套新的生物感測器。現在，科學與藝術碰撞出的新方向可能會進一步加深我們對卟啉如何發揮作用的理解。

“偉大的藝術能讓我們以全新的視角觀察世界，”Senge 補充道。 “作為一種模仿，這種藝術可以讓我們從新的角度看待卟啉等熟悉的分子，幫助我們更好地理解它們的形狀和性質是如何交織在一起的。更廣泛地說，我們認為當代”藝術與科學”活動需要打破學科界限，合併為”藝術科學”。科學與藝術之間存在著微妙的相互作用，在我們各自的工作領域中，這兩方面都相互融合，這應該成為這兩個領域未來發展的重點。

編譯自/ ScitechDaily