一种新的虚拟现实软件称为vLUME，它使科学家能够“行走”在人体内部并检查单个细胞。科学家们可以用这个软件来解释生物学中的潜在问题，并为各种疾病设计新的治疗方法。

DBScan分析是在一个典型的vLUME工作空间中对一个成熟神经元进行的。图片来源：Alexandre Kitching。

最新的软件是由剑桥大学（University of Cambridge）和一家3D图像分析软件公司Lume VR Ltd.的科学家开发的。通过这个软件，研究人员可以在虚拟现实中观察和分析超分辨率显微镜数据，并可以使用它来检查从整个细胞到单个蛋白质的一切。这项研究的细节已经发表在《自然方法》杂志上。

超分辨率显微镜在2014年获得诺贝尔化学奖。科学家可以利用这项技术，通过巧妙的物理技巧来克服光衍射的限制，获得纳米级的图像。这种方法使他们能够观察分子过程的发生。然而，没有合适的方法来观察和检验这一数据的三维空间，这是一个主要问题。

生物学发生在3D中，但到目前为止，很难以直观和身临其境的方式与2D计算机屏幕上的数据进行交互。直到我们开始在虚拟现实中看到我们的数据，否则所有的东西都在原地踏步。

Steven F.Lee博士，剑桥大学化学系研究负责人，当李和他的团队在伦敦科学博物馆举行的一次公众参与活动中会见了Lume VR的创始人时，vLUME项目就启动了。

尽管Lee的团队拥有超分辨率显微镜所需的专业知识，但Lume的研究人员是数据分析和空间计算方面的专家，他们一起成功地将vLUME开发成为研究虚拟现实中复杂数据集的强大新工具。

vLUME是革命性的成像软件，它将人类带入纳米级。它使科学家能够在虚拟现实环境中实时地对三维生物数据进行可视化、提问和交互，从而更快地找到生物学问题的答案。这是新发现的新工具。

以这种方式观察数据可以鼓励新的想法和倡议。例如，Steven F.Lee团队的博士生Anoushka Handa应用这一新软件对从自己血液中采集的免疫细胞进行成像，然后在虚拟现实中自己的细胞内图像。

“这是难以置信的，它给你的工作一个完全不同的视角，”亚历山德拉补充道。

这种新的软件允许科学家加载包含数百万个数据点的大量数据集，并通过集成的聚类算法检测复杂数据中的模式。这些发现随后可以通过软件中的视频和图像功能与全球合作者共享。

超分辨率显微镜产生的数据极其复杂。对科学家来说，对这些数据进行分析是非常耗时的。有了vLUME，我们已经设法大大减少了等待时间，从而可以进行更快速的测试和分析。

研究人员主要使用vLUME软件处理生物数据集，如癌细胞、免疫细胞或神经元。例如，李的团队一直在分析抗原细胞是如何触发人体免疫反应的。

“通过对vLUME中的数据进行分段和查看，我们很快就能排除某些假设并提出新的假设。该软件允许研究人员以新的方式探索、分析、分割和共享他们的数据。

参考文献：Spark, A., et al. (2020) vLUME: 3D virtual reality for single-molecule localization microscopy. Nature Methods. doi.org/10.1038/s41592-020-0962-1.