注意： 美国国家科学基金会（NSF）现正接受 2018年Vizzies挑战赛 的参赛作品。您有令人惊叹的科学概念可视化作品吗？提交您的项目！
我们深知科学解释的难度。描述概念、理论、过程和现象需要大量的文字，即使经过仔细斟酌，这些文字也可能不足以完全表达。因此，在过去三年里，《Popular Science》杂志与美国国家科学基金会合作，表彰最优秀的科学可视化作品。
作为本年度Vizzies的一部分，我们将重点介绍一幅复杂的脑神经元插图和一个关于蜂鸟舌头的视觉解释。我们还将展示美国手语词汇库和一张关于饥饿的海星幼体如何搅动周围水域的照片。
我们是如何评选出最佳中的最佳的？由美国国家科学基金会选出的专家们，根据作品的影响力、使复杂主题更易于理解的能力以及原创性，对数百件作品进行了评审。专家评审小组最终将名单缩减到50名决赛选手——包括10幅插图、10个交互式设计、10张照片、10张海报和图表，以及10个视频。这50件可视化作品随后接受公众评审。最终结果是：每个类别有一名专家选择奖得主和一名公众选择奖得主。
这是我们的获奖者
“饥饿的海星”基本上是加州的一项成果。斯坦福大学物理学博士候选人 William Gilpin 发现该校在其太平洋海洋生物研究站设有课程。于是他和他的研究同事们前往那里，准备从实验室休息一下。让他们意想不到的是，他们发现海星通过数百个精心设计的管状足移动，并且它们似乎还能控制周围的水流。
当他们回到实验室时，他们发现关于海星如何搅动周围水域的研究非常少，于是他们自己着手寻找并描绘答案。“饥饿的海星”本质上是一张精美的延时照片，通过捕捉海星产生的每一个涡流并将其组合成一张令人惊讶地精致的海星超能力图。这些涡流不仅仅是为了好玩：它们用于轻轻地将藻类吸入海星幼体的微小口中。
软体机器人——完全由柔软材料制成——即将占领市场。理论上，它们比金属机械体更安全、更具弹性，但科学家们还没有找到实用的方法来制造完全柔软的机器人。 Octobot 是朝着正确方向迈出的一步（或八步）：它完全是软的，由化学反应提供动力，将流体和气体推入其肢体。
在设计这款机器人时，哈佛大学的研究人员经常使用荧光染料来更好地可视化其复杂的内部工作原理。该研究的联合负责人，应用物理学博士候选人 Ryan Truby 表示：“对我们来说，这些染料总是让3D打印的Octobots如此美丽，我们认为它们会成为一张很棒的照片。”“我们希望我们的照片能够吸引对机器人感兴趣的学术界和更广泛受众的想象力，并启发人们对像Octobot这样的未来全软体机器人的构想。”
该团队的负责人，宾夕法尼亚大学神经科学家 Greg Dunn 表示，创建这张复杂的脑部图像需要“几十甚至几百份”科学资料的数据。
通过结合手绘、光学工程、镀金（蚀刻金的工艺）以及其他艺术和技术过程，他们创作出了这幅描绘约50万个正在辛勤工作的神经元的图像。团队写道：“这是在提醒我们，宇宙中最令人难以置信的机器就存在于我们每个人体内。”
自我反思 在费城富兰克林学会展出，旨在促使观众思考，从大脑内部看大脑的精美描绘是什么样的。除了这幅从侧面看到的完整大脑图像外，Dunn 的团队还生成了各种其他作品，具有不同的侧重点和分辨率。
每个月，RCSB蛋白质数据库都会分享一个“月度分子”。这个寨卡病毒很荣幸成为2016年5月的特色图像。
放大后的插图揭示了这种感染剂的某种地形图。它不仅显示了环绕病毒的外壳，还显示了其内部的RNA（黄色），RNA使其能够复制。当这幅图像首次发布时，科学家们已经对这种病毒有所了解近70年，但对该疾病的认识仍然有限。 the illustrator wrote at the time. “Zika virus study has gained new importance because of the recent spread of the virus in many countries around the globe and its connection to birth defects and a rare neurological disease.”
Shane Loeffler 开始开发他的应用程序 Flyover Country，当时他意识到他在明尼苏达大学学习地质学，这让他对飞行有了独特的——而且有趣的——视角。
他说：“我当时正在飞越圣拉斐尔峡谷，我可以向下看，我曾经在那里用锤子敲打那些岩石，而现在我却在上面，读着一篇关于下方地貌的维基百科文章。”该应用程序使用 GPS 信号向人们展示他们下方的地形，以及特殊地貌，例如恐龙化石嵌入土壤中的地点。Loeffler 正在与一个小团队一起进一步开发该应用程序，他说该应用程序还可以用于增强徒步、露营、公路旅行和其他更贴近地面的活动。
美国手语（ASL）和其他语言一样，但它不能像传统的英语词典那样轻易地组织起来。波士顿大学教育学院聋人研究讲师 Naomi Caselli 表示，这种和其他障碍使得聋童的父母在帮助他们学习语言方面面临困难。
Caselli 和她的团队决定收集所有可用的 ASL 数据，并以一种新的方式进行组织。ASL-LEX 将1000个手语符号按相似的手部形状或动作等内容进行分组。更重要的是，这些小节点的大小根据其使用频率来确定，因此像“书”这样的词比像“城堡”这样的词更容易找到。它已经在帮助听力健全的教师和家长与聋童沟通，Caselli 表示研究人员正努力确保这一趋势持续下去。
Eleanor Lutz 不是天文学家——她正在华盛顿大学攻读生物学博士学位——但她喜欢梳理 NASA 公开的数据。这就是她构思绘制火星地图的灵感来源，并带有维多利亚时代的风格。“与其他行星地图不同，这张地图采用了维多利亚风格，灵感来自中世纪制图师，”Lutz 说。“维多利亚风格的地图来自世界大部分地区仍是未知的时代，旅行者只了解附近的地方。现在人们已经绘制了整个地球，我认为火星已经占据了我们集体想象，成为下一个探索的谜团。我想让火星的地理变得对公众更真实。”
最困难的部分是什么？核实每个特征的名称。“由于地图上的所有内容都是专有名词，我必须逐一手动检查，确保每个地标名称及其来源拼写正确。”
当 Esther Ng 开始可视化蜂鸟的舌头时，她不知道她的工作会将她带向何方。当时，没有人真正确定蜂鸟舌头是什么样子，尽管关于这种小鸟微型泵送能力的新发现风靡一时。
“它太小了，”在伊利诺伊大学攻读科学和医学插画的学生 Esther 说。“即使有视频，也很难捕捉到。”为了解决这个问题，她去了芝加哥的菲尔德博物馆。“他们允许我借用（鸟）在显微镜下观察，取出舌头并画出它的样子，”她说。这与她的想象截然不同，但正是这些惊喜让她觉得自己的工作如此有趣。
视频：专家之选
数据可视化专家 Mauro Martino 说：“情况非常悲惨，”指的是气候变化。事实上，它非常令人悲伤，以至于 Martino 补充说，很多研究人员“身上都弥漫着悲伤的气息”。这是可以理解的：他们已经奉献了几十年的生命和职业生涯来研究灾难和迫在眉睫的危机。但 Martino，IBM 认知可视化实验室的创建者和总监，努力将他们的数据转化为更积极、更具视觉吸引力的故事，人们愿意观看并与朋友分享。
在“网络地球”中，Martino 和他的团队创作了一部电影，展示了地球上所有生命之间的相互联系。这部电影是为了配合发表在《自然》杂志上的一篇关于地球韧性的研究论文而创作的。 Martino 说，虽然这篇论文是理论性的，但这部视频旨在表明“数学可以被诗意地视觉化表达”，并让世界各地的观众感受到真实和可触及。
视频：公众之选
当天文学家 Michael Brown 和 Konstantin Batygin 发表了迄今为止最令人信服的第九行星存在的证据——一个巨大的世界在我们太阳系最遥远的地方运行，对这个神秘天体的搜寻抓住了公众的想象力。芝加哥阿德勒天文馆的这个视频利用了这项迷人的研究，向游客展示了科学探索是如何展开的。
天文馆的视觉工程师 Patrick McPike 说：“我们这次演出的目标不是教人们了解第九行星，当然也不是说服他们第九行星的存在。”“演出实际上是关于科学探索的兴奋和过程。我们希望这次演出能让人们更多地参与到科学中来，无论是通过更密切地关注科学新闻，还是自己学习科学。”
