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Bac7(1-19)(PDB:5HAU) NULLIUS IN VERBA

Engraved Copper Plates and Prints

 

STATEMENT

Sarah Craske: When I was working with you in the laboratories, what fascinated me was your hesitation to commit to ‘the image’ as a form of communication. There was a palpable hesitancy; a fear that the image could misrepresent the data, or could be misinterpreted. However, it was essential for me to engage with so that I could have a tangible understanding of your research. Even when we were looking at the published 3D render of the Bac7(1-19) protein, you insisted that I accepted the caveat that it wouldn’t be ‘exactly right’.

Dr. Irene Wüthrich: Every image is merely a representation of reality. One always chooses what information to include. Every technique that is used to generate the image has its limitations, or adds something. When it comes to peptides, the ‘truest’ form recognizable to our human perceptive universe would probably be the white power: that’s what pure dry Bac7 looks like to us without magnification. However, the resolution in this dimension is so poor that most useful information is lost. To get past the limitations of the human eye, we need to ‘look’ at Bac7 with the help of X-rays. But we then need multiple translations of the X-ray generated data into other ‘languages’ (digitalization, mathematical conversions, vectors and graphic representation) to make sense of it in our brains.

Sarah Craske: I think you have articulated really well the issue ‘science’ has with representation, however where would we be without it?

Dr. Irene Wüthrich: Indeed, it is essential. And of course, we strive for ever more resolution, accuracy, coverage, and synthesis of information.

Sarah Craske: The question is then raised: ‘What is accurate?’. Through SEM we have learnt that the information doesn’t necessarily end, more becomes apparent each time you increase the magnification. Furthermore, why favour digital interpretation over the human? Is it because AI/Digital has apparently no agency and therefore can be presumed to be more ‘objective’? Surely, it’s ‘objectiveness’ in itself is determined by human design, therefore can it ever be objective? My one reservation with your position is the implicit relationship between ‘accurate data’ and ‘non-human interpretation’, as I don’t think these things are necessarily aligned.

Dr. Irene Wüthrich: Measurements are always subject to imprecision. To improve accuracy is to minimize it. For research purposes, the required level of accuracy also depends on the purpose. We rarely need all the information available about a molecule. Indeed, we are often better served with a focus on relevant details. If I want to know the amino acid sequence of Bac7 for example, a simple string of letters will suffice to convey this information. If I want a visual image of how it exerts its antibiotic function in the bacterial cell, then I need to go to the X-ray derived image of Bac7 together with its target, the bacterial ribosome. There again I could focus on the space the peptide blocks within the ribosome. Or I could zoom in on the chemical bonds that Bac7 forms with the ribosome, which I would represent schematically to see which atom is bound to which.

I guess my skepticism toward objectivity with respect to what a molecule ‘really looks like’ comes from the necessity to apply a filter to extract, from all the available information, only the useful bits and thereby disregard a lot that also inform on the ‘true’ nature of a molecule.

A good digital device may hold all of the available data simultaneously. Humans need to break it down and work in layers to make sense of it.

 

Bac7(1-19)(PDB:5HAU) NULLIUS IN VERBA

Gravierte Kupferplatten und Drucke

KUNSTLERAUSSAGE

Sarah Craske: Als ich mit dir im Labor gearbeitet habe, hat mich dein Zögern fasziniert, dich ‘dem Bild‘ als Kommunikationsform zu ver- pflichten. Ich habe eine Zurückhaltung bemerkt, quasi eine Angst, dass ein Bild Daten falsch darstellen oder zu Fehlinterpretationen verleiten könnte. Sogar als wir uns die publizierte dreidimensionale Computer- grafik von Bac7 (1-19) angeschaut haben, hast du darauf bestanden, dass ich mir bewusst sein soll, dass es nicht ‘exakt richtig‘ sei.

Dr. Irene Wüthrich: Jedes Bild ist nur eine Darstellung der Realität. Man wählt immer aus, welche Informationen man damit aufzeigen will. Jede Technik, die dazu verwendet wird, hat ihre Grenzen oder fügt sogar Dinge hinzu. Für unsere Sinne wäre die ‘wirklichkeitsgetreuste‘ Form von Peptiden wahrscheinlich weisses Pulver: so sieht reines trockenes Bac7 unvergrössert aus. Jedoch ist in dieser Dimension die Auflösung so gering, dass die meisten nützlichen Informationen nicht enthalten sind. Um die Grenzen des menschlichen Auges zu überwinden, müs- sen wir uns Bac7 mit Hilfe von Röntgenstrahlen anschauen. Aber ohne mehrstufige Übersetzung der Primärdaten in andere ‘Sprachen‘ (Digita- lisierung, mathematische Umwandlung, Vektoren und grafische Abbil- dung) könnten wir sie nicht begreifen.

Sarah Craske: Ich finde, du hast das Problem, das Wissenschaft mit Ab- bildungen hat, gut beschrieben. Aber wo wären wir ohne sie?

Dr. Irene Wüthrich: Sie sind tatsächlich unumgänglich. Und natürlich streben wir nach immer höherer Auflösung, Genauigkeit, grösserem Umfang und besserer Synthese von Informationen.

Sarah Craske: Damit stellt sich die Frage: ‘Was ist Genauigkeit’? Durch immer stärkere Vergrösserung, unter anderem mit Rasterelektronenmi- kroskopie, haben wir gelernt, dass wir eigentlich nie alle Informatio- nen haben. Je grösser die Auflösung, desto mehr Details entdecken wir. Ausserdem: weshalb soll man die digitale Interpretation der menschli- chen vorziehen? Ist es, weil artifizielle Intelligenz/digitale Systeme keine menschliche Handlungsfähigkeit haben und man deshalb annehmen kann, dass sie ‘objektiver‘ sind? Sicherlich ist ‘Objektivität‘ selber eine menschliche Definition – gibt es wahre Objektivität deshalb wirklich? Mein einziger Vorbehalt deiner Position gegenüber ist die unausgespro- chene Beziehung zwischen ‘genauen Messdaten‘ und ‘nicht-menschli- cher Interpretation‘: Für mich entsprechen sich diese nicht unbedingt.

Dr. Irene Wüthrich: Messungen sind immer ungenau. Höhere Genau- igkeit erreichen bedeutet, diese Ungenauigkeiten zu verringern. In der Forschung hängt die benötigte Genauigkeit auch immer vom Verwen- dungszweck ab. Äusserst selten brauchen wir die gesamte über ein Mo- lekül erhältliche Information. Tatsächlich ist es oft sinnvoller, nur mit unmittelbar relevanten Angaben zu arbeiten. Wenn ich zum Beispiel die Aminosäuresequenz von Bac7 wissen will, reicht eine Reihe von Buch- staben, die diese repräsentieren, völlig aus. Wenn ich mir von seiner Wirkungsweise im Bakterium ein Bild machen will, muss ich auf die Röntgenstrahldaten von Bac7 zusammen mit seinem molekularen Ziel, dem Ribosom, zugreifen. Davon könnte ich dann den Schwerpunkt auf den Raum legen, den das Peptid ausfüllt. Oder ich könnte mich auf die chemischen Bindungen konzentrieren, die Bac7 mit dem Ribosom ein- geht, um schematisch darzustellen welche Atome mit welchen verbun- den sind.

Meine Skepsis der Behauptung gegenüber, dass man ein Molekül ob- jektiv so darstellen kann, ‘wie es wirklich ist‘, kommt daher, dass man nie etwas vollumfänglich und filterlos darstellen kann, ohne dabei eine Menge an Informationen zu verlieren, die ebenfalls ‘wahr‘ sind.

Ein gutes digitales System kann möglicherweise alle verfügbaren Infor- mationen gleichzeitig erfassen. Menschen müssen diese aufschlüsseln und verständlich gebündelt betrachten, um deren Sinn zu erschliessen.

STUDIO RESEARCH

SPECIAL THANKS

Dr Irene Wüthrich
lic. phil. I Martin Kluge MAS

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