Mit der Hololens in die Welt der Moleküle eintauchen
Struktur des Proteins verstehen
«Um ein geeignetes Molekül zu finden, müssen die Studierenden eine Vorstellung von der Oberfläche des Proteins haben, insbesondere von dessen Einbuchtungen, in welche das Molekül passen könnte», erklärt der Co-Kursleiter Jan Hiss. Diese Vorstellung zu entwickeln ist keine so einfache Sache. Die Oberfläche eines Proteins wird durch die Position der Atome definiert, aus denen es besteht. Die einzelnen Atome haben einen Van der Waals-Radius, der für jedes Atom spezifisch ist. Aus diesen Radien ergibt sich ein Kugelmodell des Proteins. «Wenn man nun beispielsweise ein Wassermolekül über dieses Kugelmodell des Proteins bewegt, entsteht eine neue Oberfläche. Deren Form hängt davon ab, wo das Wassermolekül hinkommt», erklärt Hiss das Prinzip der sogenannten «solvent accessible»-Oberfläche. Um dieses Prinzip anschaulich vermitteln zu können, setzt er die HoloLens ein, nachdem er den Studierenden die Theorie dazu vermittelt hat.
«Mit der HoloLens können die Studierenden quasi als Wassermolekül ins Protein eintauchen», beschreibt Hiss das Erlebnis. Sie können das Protein nicht nur anschauen, sondern die «solvent accessible»-Oberfläche auch selber erzeugen, indem sie das Wassermolekül als virtuelle Sonde über die Oberfläche des Proteins bewegen. So sehen die Studierenden, weshalb sie gewisse Stellen des Proteins nicht erreichen können.
Weitere Einsatzmöglichkeiten
Am Anfang dieses innovativen Lehrprojekts stand eine Ausschreibung zur Einreichung von Vorschlägen zum Einsatz von HoloLenses im Unterricht der Abteilung Lehrentwicklung und -technologie (LET) der ETH Zürich. Das LET konnte dank einer Spende von ETH-Alumnus Adrian Weiss zwölf dieser Brillen anschaffen, die zurzeit nicht nur in der Unterhaltungsindustrie, sondern überall in der Wirtschaft reissenden Absatz finden.
Da die Technologie noch brandneu ist und mit Anwendungen noch experimentiert wird, hat die Firma Afca angeboten, eine erste Applikation für den Lehrbetrieb zu entwickeln. Das von Hiss eingereichte Konzept überzeugte das LET, und so entwickelte Afca aufgrund von seinen Ideen die App, die auf den Namen Molegram getauft wurde.
Mit Molegram hat der Lehrbetrieb der ETH den ersten Schritt in die Welt der Mixed Reality gemacht. Weitere werden folgen. So haben in einem zweiten Projekt Geomatikstudierende selbst Apps für die HoloLens programmiert. Und das LET hat bereits wieder zu Projekteingaben aufgerufen.
