“科學(xué) 美在哪里?”——梁琰和他的團隊告訴你
我們見過火焰,卻從未思考過“燃燒”;我們知道沉淀,卻鮮有探究“不溶”……拋開單調(diào)乏味公式,我們能不能透視科學(xué)的美麗?在合肥,一支由中科大、清華大學(xué)畢業(yè)生以及海歸碩士、博士領(lǐng)銜的年輕的科研團隊,正為此而努力,讓大家看見科學(xué)“看不見”的美。目前,他們所研發(fā)的“美麗科學(xué)”教學(xué)平臺讓超過15000所學(xué)校的師生體驗更輕松直觀的科普。
一個鏡頭 把科學(xué)變成藝術(shù)
在合肥包河區(qū)創(chuàng)意文化產(chǎn)業(yè)園里,梁琰和他的團隊正日復(fù)一日地研究:“科學(xué),美在哪里?”
在很多人眼里,科學(xué)“高不可及”、“深不可測”,但梁琰卻認為,科學(xué)也可以成為普通人的“妙不可言”。化學(xué)反應(yīng)、食物、火焰、動物……他和團隊正努力展現(xiàn)科學(xué)美麗的一面。
美麗科學(xué)的誕生,應(yīng)該從“美麗化學(xué)”項目說起。2014年,海外留學(xué)歸來的梁琰接觸到“美麗化學(xué)”這個項目。調(diào)研中,他發(fā)現(xiàn),大眾喜歡看化學(xué)反應(yīng),但鮮有人知道這個反應(yīng)的“模樣”。“比如火焰,我們想揭示燃燒的過程,因為這是一個非常復(fù)雜的反應(yīng),涉及化學(xué)、物理各種各樣的流體變化。”梁琰認為,化學(xué)不是枯燥,它的美需要一種更為直觀的方式來展現(xiàn)。“那就走進實驗室,用攝影來表達。”
在追逐科學(xué)與藝術(shù)相融合的路上,梁琰又遇見了許多志同道合者,比如同樣從清華大學(xué)畢業(yè)的朱文婷、從中科大畢業(yè)的孫大平等?;瘜W(xué)沉淀反應(yīng)一瞬間的千姿百態(tài)、顯微鏡下的金屬置換反應(yīng)步驟……這些不被肉眼所見的驚喜,被這群專注科學(xué)可視化技術(shù)的年輕人用顯微設(shè)備加影視裝備做成了“影片”,呈現(xiàn)在大眾面前。
如今,這些“影片”已經(jīng)出圈,拿下了國內(nèi)外諸多知名大獎,團隊也受邀參加全球科學(xué)文化盛典活動。而為了讓人更進一步了解他們的領(lǐng)域,這些“影片”被列放在企業(yè)大廳入口處。
一張成片
實驗中走出的結(jié)果
《風(fēng)味人間》第二集《落地生根》中,一個鏡頭令人印象深刻:小麥的種子。
雖然鏡頭是電腦制作的動畫,但參考圖像就是美麗科學(xué)團隊用顯微鏡拍攝的各個角度的小麥照片。與一般攝影團隊不同,美麗科學(xué)團隊里流傳著一句話:不會做實驗的攝影師,不合格。而他們的攝影棚也很特別,實驗器材是“主角”,比如掃描電子顯微鏡,OLYMPUS光學(xué)顯微鏡,高清紅外熱像儀……
“大家知道,顯微鏡的話可以放大很多倍,所以每次我們只能拍非常小一部分。另外,顯微鏡的景深非常小,所以我們每次要拍10多張甚至20多張照片進行合成,才能得到一張清晰的照片,然后再把各部分的照片拼接起來,才能得到一張非常高分辨率的小麥圖像。”在孫大平看來,出片難,已被團隊成員視為常態(tài),“幾百張里選一張。”
化學(xué)反應(yīng)受制于很多客觀條件,反應(yīng)過程也存在偶然性。為此,很多時候,團隊辛苦很久卻捕捉不到想要的畫面,需要進行大量的實驗與拍攝后再做出比較、篩選。舉個例子,在用顯微鏡拍攝鋅和硝酸銀溶液置換銀的反應(yīng)時,起初效果并不理想,“這個看起來臟臟的是銀嗎?”大家都不敢相信,也不愿接受這樣的結(jié)果。換用微距平視拍攝后,反應(yīng)結(jié)果卻像一片茂密的森林,美得出人意料。“往往不是一個事物不美,而是沒有從一個很好的角度發(fā)現(xiàn)它的美。”
一個平臺
讓科學(xué)教育有聲有色
剛剛?cè)胄袝r,梁琰也曾受到質(zhì)疑:博士畢業(yè)留學(xué)歸來為啥不研究化學(xué),而是傳播化學(xué)?
一次公開演講后,一位素不相識的家長告訴他,他和團隊所拍攝的圖片讓自家孩子愛上了化學(xué)。為此,梁琰找到了自己所從事工作的意義:“國家如果想往創(chuàng)新型國家去轉(zhuǎn)型,想在科學(xué)、創(chuàng)新、技術(shù)上有所突破,就一定要重視科學(xué)教育。如何能把科學(xué)教育這門課高效開展起來、如何讓孩子在第一次接觸科學(xué)時就了解到科學(xué)之美——這是我們團隊希望解決的問題。”
《天工開物》,中國古代技術(shù)的百科全書,團隊用了近兩年時間定制打磨了“天工百煉”項目。比如,如何在礦石中提煉鋅,化學(xué)元素如何從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)再變?yōu)闅鈶B(tài),如何在火爐中進行礦石冶煉……這一系列微妙、抽象的反應(yīng),被逐一用動畫呈現(xiàn)。
團隊打造針對青少年的可視化素質(zhì)教育平臺,將科學(xué)課的知識點“拆開揉碎”。通過這個平臺,中小學(xué)生們可參與到科學(xué)知識的交互實驗,猜測、驗證一系列科學(xué)話題。如今,平臺中有關(guān)物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、宇宙等課程產(chǎn)品被國內(nèi)1.5萬所中小學(xué)采用,團隊也在園區(qū)的幫助下爭取到了安徽省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、文化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展項目等資金支持。
“不管是一朵火焰的美麗,還是一朵花的美麗,它都給我們一種視覺,或者說感官的美的感受。”梁琰希望:一張張影片,能讓孩子去追問背后的科學(xué)知識和科學(xué)原理,在感受到自然的美妙、魅力的同時,發(fā)自內(nèi)心地去保護自然,為未來造福。