相信很多人在學生時代，對化學這門課程都“聞聲色變”。畢竟，這是一門需要實踐學習的學科，僅僅只是課本知識是無法真正學好它的，因此多年來無論學生或是老師都一直在使用那些放大了數(shù)百倍的分子模型進行教學。

然而，根據(jù)一組英國研究人員的最新分析結(jié)果，這些分子模型根本不足以讓學生們真正理解他們所學習的學科教材。此外，這些模型也根本無法展示出分子之間是如何工作的，更無法顯示分子之間的運動或靈活性，所以學生們在學習化學時不得不想象它們相互運動時的樣子。

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近年來，隨著教學方法的不斷發(fā)展與改進，或許電腦應(yīng)用程序可以幫助學生們在屏幕上觀看和操縱分子之間的運動，但研究人員仍認為這樣的方法仍彌補不了學生們無法親自動手的缺陷。

隨著VR技術(shù)的普及與逐步完善，研究人員為此創(chuàng)建了一套VR系統(tǒng)，能夠在虛擬空間中將復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)顯示出來。此外，用戶甚至可以對分子進行物理操作，以便更好地了解它們的屬性。日前，這項研究發(fā)表在了一篇題為“Sampling molecular conformations and dynamics in a multiuservirtual reality framework”的論文中：

據(jù)介紹，該系統(tǒng)可允許用戶實現(xiàn)協(xié)同定位，這是一種在真實3D物理空間中與虛擬環(huán)境下的交互保持一致的概念。此外，該系統(tǒng)是基于云計算的，這意味著用戶在進行教學的同時，模擬器中的數(shù)據(jù)也可以不斷地更新。

另外，該教學系統(tǒng)最多可支持六個人同時使用，無論他們是在同一個教室中還是在世界的不同地方。而用戶可以將控制器視為鑷子，抓取分子或其他化學結(jié)構(gòu)。為了測試該系統(tǒng)，研究人員還招募了多達32名志愿者進行測試，并完成三項不同的測試任務(wù)：通過碳納米管操縱一個甲烷分子、操縱一個有機螺旋體分子來改變它的方向、在多肽上打一個結(jié)。

此前，這些志愿者都沒有接觸過VR技術(shù)，但實驗證明他們都可以在很短的時間內(nèi)，不同程度上的掌握這個系統(tǒng)。

“比起傳統(tǒng)的觸摸屏或鼠標，我更喜歡這個系統(tǒng)，”一名志愿者說。最終，這三項測試任務(wù)也表明，該系統(tǒng)能夠支持兩人同時使用。

“我們創(chuàng)建了一個在多用戶VR環(huán)境下的分子交互動力學框架，通過云技術(shù)將嚴謹?shù)脑游锢砟M器和VR硬件結(jié)合起來……”研究人員說，“它允許用戶以原子級的精度觀察和操縱復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)，并在同一個虛擬環(huán)境中與其他用戶進行交互。”

據(jù)悉，該系統(tǒng)有潛力加速納米分子工程領(lǐng)域的研究進展，例如圖譜、藥物開發(fā)、合成生物學和催化劑設(shè)計等等。當然，以上都是VR技術(shù)在科學領(lǐng)域的潛力，然而對于我們來說，或許待該系統(tǒng)和VR真正普及的時候，我們就不用再擔心化學考試成績了。