Natur / Fauna / Träume / Ruinen / Zeitgeist
Porträts der Wissenschaft und des inneren Geistes wissenschaftlichen Handelns
Die Gemälde dieser Serie geben einen Einblick in das wissenschaftliche Leben, indem sie wissenschaftliche Prozesse, Theorien, Entdeckungen und Konzepte mit einigen persönlichen Eigenschaften und Interessen der Wissenschaftler verbinden, die sie verfolgen. Die Reihe untersucht vor allem die bemerkenswerte Komplexität, Vielfalt und Beherrschbarkeit lebender Prozesse und stellt gleichzeitig eine Reihe zeitgenössischer wissenschaftlicher Konzepte dar.
Jedes Bild wurde für einen bestimmten Kollegen, Mentor, Studenten, Mitarbeiter oder intellektuellen Partner konzipiert, der das wissenschaftliche Leben von Dr. Erik Winfree bereichert hat. Jedes Bild verbindet die Wissenschaft, die eine Person entwickelt hat, mit einem Aspekt ihres Charakters, ihren Interessen und Hobbys, einer Lieblingstheorie oder einer Anekdote über die Zeit, die sie mit Dr. Winfree verbracht hat.
Dr. Winfree unterrichtete Ann in modernster Wissenschaft und erzählte Anekdoten über seine akademischen Partner und Helden. Anschließend entwarfen sie gemeinsam ein Gemälde für jeden. Die Originalserie ist derzeit im Caltech ausgestellt.
KÜNSTLICHE INTELLIGENZ
Maschinen können so programmiert und „gezüchtet“ werden, dass sie nützliche Dinge tun. Sie könnten eines Tages eine Art Bewusstsein, eine eigene Aufmerksamkeitsfähigkeit haben. Bisher ist keine Maschine oder Technologie mit der Komplexität, Effizienz, Kühlleistung oder Eleganz eines echten Gehirns vergleichbar.
BIOLOGIE und SYNTHETISCHE BIOLOGIE
Synthetische Biologen können die auf Chemie basierenden Informationen, die in der DNA einer Zelle kodiert sind, modifizieren und „konstruieren“, um das Ergebnis der Zellfunktion und ihrer Interaktionen mit anderen Zellen zu beeinflussen. Moderne Technologie kann zu informationsbasierten synthetischen chemischen Systemen führen, deren Eigenschaften und Fähigkeiten mit denen biologischer Systeme vergleichbar sind.
CHEMIE
Chemie ist das Studium von Elementen und Verbindungen, ihren Eigenschaften, ihrer Zusammensetzung, ihrer Struktur und der Art und Weise, wie Energie freigesetzt oder absorbiert wird, wenn sie sich verändern.
BERECHNUNG
Unsere analogen Gehirne und die Gehirne vieler anderer Organismen verfügen über eine höhere Rechenkapazität und Effizienz als Computer. Mustererkennung, Abstraktionen, Algorithmen und Zerlegung sind vier Facetten unseres Computerbewusstseins und unserer Denkprozesse.
EVOLUTION UND DER URSPRUNG DES LEBENS
Überreste und grundlegende Eigenschaften unserer frühesten Vorfahren sind auch heute noch in unseren Zellen gespeichert. Ob Pflanze oder Tier, Pilz oder Virus, jedes Lebewesen entspringt einer sehr langen Kette und bringt Informationen aus Urzeiten mit. Alle bekannten Lebensformen haben einen einzigen gemeinsamen Vorfahren, eine Mikrobe, von der angenommen wird, dass sie elementare Vorläufer für die Maschinerie des modernen Lebens verkörpert hat, die noch immer in allen Zellen vorhanden ist, wie etwa Ribosomen und den genetischen Code. Mitochondriale DNA in menschlichen Zellen ist die genetische Signatur, die von der Mutter an das Kind weitergegeben wird. Vor etwa 4 Milliarden Jahren brachte die mitochondriale Eva eine Kreatur hervor, deren Nachkommen schließlich humanoid und dann menschlich wurden.
Gesundheit und Medizin
Organismen sind in unterschiedlichem Maße zur Selbstheilung fähig. Wissenschaft und Technologie können Organismen bei der Heilung helfen – manchmal in großem Umfang – und können Aspekte von Krankheiten diagnostizieren, messen und überwachen, die für den Organismus normalerweise nicht beobachtbar sind.
MATHEMATIk
Mathematik ist ein Ideal, eine Reinheit, die zum Studium und zur Hypothesenbildung chaotischer physikalischer Realitäten nützlich ist. Gute Mathematik ist entscheidend für kontrollierte Beobachtungen und Entdeckungen. Es können Objekte (wie Mengen oder Funktionen) definiert werden, die nicht berechnet werden können. Wenn kein tatsächlicher physischer Zugang zu einem Problem besteht, kann es mithilfe mathematischer Modelle erraten und sogar lokalisiert werden. Diese unmöglichen Objekte können Einblick und Klarheit darüber geben, was möglich oder pragmatisch ist.
MOLEKULARE PROGRAMMIERUNG
Mithilfe von RNA-Strukturen in lebenden Zellen als programmierbare Sensoren und Controller für das Zellverhalten können Wissenschaftler Moleküle und molekulare Strukturen entwerfen und „züchten“, die zusammenarbeiten, um Funktionen auszuführen, beispielsweise innerhalb eines katalytischen Schaltkreises, ausgelöste Montage, autonome Fortbewegung und mehr. Molekularprogrammierer untersuchen die Grundlagen und Anwendungen programmierbarer molekularer Maschinen, von theoretischen Berechnungsmodellen auf der Grundlage der Biochemie bis hin zum experimentellen Design und der Synthese komplexer Geräte und Systeme.
NEUROBIOLOGIE
Organismen und Individuen verfügen über viele unterschiedliche Möglichkeiten, die Welt zu spüren, wahrzunehmen und sich auf andere Weise bewusst zu werden, abhängig von ihrem Sensorium, sei es Ganglien, Magnetorezeptivität, Echoortung, Navigation oder Zellgedächtnis. Die Nerven des Menschen durchdringen und beeinflussen jede unserer Wahrnehmungen, Funktionen, Reaktionen, Entwicklungen und Reflexionen. Verzweigte protoplasmatische Ausläufer von Nervenzellen, Dendriten, verbreiten elektrochemische Stimulation, die von anderen Nervenzellen oder Soma empfangen wird.
PERSÖNLICHE WEGE

GEHEIMNISSE UND PHILOSPHIE DER WISSENSCHAFT
PhYSIk
Physiker untersuchen die Eigenschaften von Materie und Energie in der Natur – Wärme, Licht und andere Strahlung, Elektrizität, Magnetismus und die Dynamik mikroskopischer und makroskopischer Teilchen.
ROBOTIk
WISSENSCHAFTLICHER PROZESS
Wissenschaft ist eine Disziplin, ein Unterfangen, ein Abenteuer ins Bizarre und Ungewöhnliche. Generationen von Wissenschaftlern haben über Äonen hinweg dauerhafte Denkwege verfeinert und dabei das, was ihre Vorgänger entdeckten und erfunden haben, weiterentwickelt und darauf aufgebaut. Generationen wissenschaftlichen Denkens und Forschens haben zum heutigen Verständnis der Welt um uns herum geführt.


SElbstmontage
Die Natur neigt dazu, dynamische Systeme aufzubauen, indem sie Mikro zu Makro und Makro zu Supermakro zusammenfügt. Selbstorganisation ist ein allgegenwärtiger natürlicher Prozess auf molekularer Ebene (Kristalle, Viren, Zytoskelette) und makroskopischer Ebene (Staubhasen, Sanddünen, Sterne).