【浙江日?qǐng)?bào)】在科研中觸碰藝術(shù)的花火——微觀世界里的風(fēng)景
本報(bào)記者 暴妮妮 何冬健
在科學(xué)探索中，你發(fā)現(xiàn)的最美景象是什么？是原子中有朦朧美的電子云，葉綠素中有神秘美的“綠色密碼”，還是DNA中有活力美的曲折雙螺旋結(jié)構(gòu)？
在像王科這樣的青年科學(xué)家眼中，科學(xué)的美藏在各色顯微鏡中，藏在不為人知的微觀世界里。他們善于用相機(jī)記錄科學(xué)實(shí)驗(yàn)中剎那間的美好，表達(dá)對(duì)現(xiàn)代科學(xué)的思考，和對(duì)藝術(shù)的執(zhí)著追求。
藏在微觀世界里的大自然
唯美多情的蝴蝶、震撼人心的日出、有意境的茂密森林……你能想象這些景色真實(shí)存在于微觀世界里嗎？
在自然科學(xué)中，分子、原子等粒子層面的物質(zhì)世界被大家稱(chēng)為微觀世界。與宏觀世界一樣，這里不僅有著絢爛多彩的景色，還有可萌可甜的“小精靈”。但要發(fā)現(xiàn)它們，不僅需要精密的儀器，更重要的是需要有一雙善于發(fā)現(xiàn)藝術(shù)美的眼睛。
“我拍攝的這幅《日出》是生長(zhǎng)在銅基板上的二維聚合物薄膜的真實(shí)畫(huà)面?！敝锌圃簩幉ú牧纤蒲腥藛T楊浩永興奮地說(shuō)，在高分辨冷場(chǎng)掃描電鏡放大25000倍的鏡頭中，這一材料宛如冉冉升起的紅日，背后燦爛輝煌的霞光與翻卷奔涌的海面交相輝映，美得不可方物。
“這樣的景色可能也只存在于場(chǎng)顯微鏡下?！睏詈朴澜榻B，場(chǎng)顯微鏡具有超高分辨率，能做各種固態(tài)樣品表面形貌的圖像處理，已成為在表面現(xiàn)象的研究中最受重視的一種技術(shù)。利用這種技術(shù)，不僅能直接觀察到不同晶面的不同吸附性質(zhì)，甚至可以看到吸附原子或分子在表面上的活動(dòng)情況，從而能獲得與材料原貌近乎一致的信息。
同樣，名為《穹頂之下的綠松林》的作品也是場(chǎng)顯微鏡下的景象，由西湖大學(xué)科研人員范麗莎、高翔共同創(chuàng)作合成。圖中的穹頂是一個(gè)正在發(fā)生Cu(OH)2沉積反應(yīng)的微水滴，“綠松林”是一組超晶格納米柱的高分辨率掃描投射電鏡圖片。組合而成的照片就像是一片碧綠的森林沐浴在湛藍(lán)的天壁下。“也有點(diǎn)像挪威的森林，清冷又靜謐。” 范麗莎笑著評(píng)價(jià)自己的作品。
“只有途經(jīng)黑夜，才能抵達(dá)黎明。”中科院寧波材料所科研人員王科也是在科研的過(guò)程中創(chuàng)作了《秋日晨曦》。它是將二氧化硅基底上生長(zhǎng)的二維聚合物薄膜用冷場(chǎng)高分辨掃描電鏡拍攝放大10000倍之后拍攝而成。就像凝結(jié)成冰霜的露珠掛在秋日里的一片樹(shù)葉上，漫漫長(zhǎng)夜后，清晨的第一縷陽(yáng)光照耀下，露珠反射出希望的光芒。
顯微鏡里的唯美“愛(ài)情”
當(dāng)然，不同的顯微鏡下，看到的微觀世界也是不同的，比如光學(xué)顯微鏡下的世界，更多的是一種夢(mèng)幻美。而這得益于光學(xué)顯微鏡的特性。光學(xué)顯微鏡是利用凸透鏡的放大成像原理，把人眼不能分辨的微小物體放大到人眼能分辨的尺寸。顯微鏡觀察物體時(shí)通常視角較小，所以也更有朦朧的美感。
杭州醫(yī)學(xué)院科研人員陶冠琪就是在用顯微鏡觀察川牛膝橫切面永久性切片時(shí)，意外地發(fā)現(xiàn)，切片里，邊緣青綠網(wǎng)狀的異常維管束結(jié)構(gòu)包裹著中部紫紅色的正常維管束結(jié)構(gòu)，竟像是一對(duì)互傾愛(ài)意的蝴蝶?！氨滩萸嗲嗷ㄊ㈤_(kāi)，彩蝶雙雙久徘徊，這不就是梁祝里的故事嘛！”陶冠琪開(kāi)心地說(shuō)，自己在科研空隙，比較喜歡聽(tīng)一些古風(fēng)的音樂(lè)，對(duì)《梁祝》很是迷戀，沒(méi)想到在自己的科研過(guò)程中，竟也能窺見(jiàn)微觀世界里“化蝶”的愛(ài)情場(chǎng)面，這種“科藝交融”的愉悅是其他工作都比擬不了的。
在光學(xué)顯微鏡下，除了能看到帶有浪漫氣息的景色外，還有可以讓人心里變得柔軟的童話世界——比如由中科院寧波材料所科研人員譚潤(rùn)香創(chuàng)作的《小蝸牛的海底世界》。在光學(xué)顯微鏡下，超滑移表面潤(rùn)滑劑損失層所呈現(xiàn)出的，就像蝸牛們對(duì)海洋世界靈光一現(xiàn)的驚喜。層層的染色劑刻畫(huà)出了海洋的萬(wàn)種變化，富含紋理的色塊涂抹出了波光粼粼的層次。這樣的畫(huà)面，不由地讓人想要突破視覺(jué)觀感，去探知這光怪陸離的神秘色彩?！鞍l(fā)現(xiàn)藝術(shù)時(shí)的狂喜，可以帶我跨越夢(mèng)境與現(xiàn)實(shí)的藩籬?！弊T潤(rùn)香說(shuō)，這也刺激他想要探求科學(xué)更深層次的奧秘。
西湖大學(xué)科研人員范唯創(chuàng)作的《鈣鈦礦也想看看這世界》更攝人心魄?！霸谝淮翁剿餍詫?shí)驗(yàn)中，我正試圖精準(zhǔn)控制研究對(duì)象，突然鏡頭下出現(xiàn)狀似眼睛的鈣鈦礦樣品，仿佛來(lái)自自然深處的凝視。”范唯當(dāng)即拍下了這一難得的畫(huà)面。在范唯看來(lái)，科研的過(guò)程，就是不斷遇見(jiàn)驚喜的過(guò)程，以藝術(shù)的思維觀察科研實(shí)驗(yàn)，不僅可以塑造良好的心態(tài)，還能感受到生活中注意不到的美好與和諧。
藝術(shù)與科技融合共生
借用攝影的表現(xiàn)手法，對(duì)自然、人類(lèi)、人性、世界展開(kāi)深入思考，在微觀世界里觸碰藝術(shù)的花火，毋庸置疑，這些科學(xué)家有著令人欽佩的技術(shù)水平和藝術(shù)創(chuàng)造力。
可能大多數(shù)人都有一種定性思維，認(rèn)為科學(xué)家是古板的、不通風(fēng)情的，和感性的文學(xué)藝術(shù)相距甚遠(yuǎn)。
但歐幾里得的《幾何原本》被稱(chēng)贊為“科學(xué)史上的藝術(shù)品”，英國(guó)數(shù)學(xué)家羅素從《幾何原本》中讀出“音樂(lè)般的美妙”——事實(shí)上，來(lái)自于科學(xué)家的文藝?yán)寺軗糁腥诵摹?/font>
“其實(shí)，在科研中發(fā)現(xiàn)藝術(shù)美，對(duì)我們的內(nèi)心世界起著心靈塑造和升華的作用?！蓖蹩普f(shuō)，他和同事平時(shí)在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)看到一些奇特的微觀世界美景，也會(huì)互相分享，或者發(fā)朋友圈。
在他看來(lái)，雖然科研是一個(gè)比較艱難的過(guò)程，但如果想迎來(lái)“寒冷”后的“溫暖”，就需要有興趣，有發(fā)現(xiàn)美的眼睛，才能有堅(jiān)持到最后的動(dòng)力。
誠(chéng)如中國(guó)兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)芦@得者、著名的科學(xué)家錢(qián)學(xué)森所說(shuō)：中國(guó)的科學(xué)家只有具備了藝術(shù)的審美，才能在世界舞臺(tái)上跳舞。
世界上許多著名的科學(xué)家本身也是藝術(shù)家，比如達(dá)芬奇既是畫(huà)家，也是解剖學(xué)家；偉大的科學(xué)家愛(ài)因斯坦小提琴就拉得非常好，還經(jīng)常開(kāi)演奏會(huì)；錢(qián)學(xué)森對(duì)音樂(lè)的鑒賞能力也達(dá)到非常高的造詣；曾任浙江大學(xué)校長(zhǎng)的潘云鶴長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能等研究，是中國(guó)智能CAD和計(jì)算機(jī)美術(shù)領(lǐng)域的開(kāi)拓者之一，在緊張的科研之余，亦用紙筆書(shū)畫(huà)人生，被稱(chēng)為“科學(xué)家中的藝術(shù)家”，也是“藝術(shù)家中的科學(xué)家”。
“其實(shí)，在我看來(lái)，科學(xué)家們擁有藝術(shù)造詣，是多了一盞科研的指路燈?！碧展阽髡f(shuō)。
中國(guó)古代夸父逐日、女?huà)z補(bǔ)天、嫦娥奔月等神話傳說(shuō)，千百年來(lái)就激發(fā)了人類(lèi)探索星辰大海、宇宙奧秘的澎湃動(dòng)力；一百多年前科幻小說(shuō)《海底旅行兩萬(wàn)里》里描繪的上天、入地、潛海等場(chǎng)景，也已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)……人類(lèi)的偉大發(fā)明、創(chuàng)造也多來(lái)源于藝術(shù)的遐想，藝術(shù)引領(lǐng)了科學(xué)，科學(xué)成就了藝術(shù)。
而陶冠琪也希望在藝術(shù)的引領(lǐng)下，可以使自己的科研成果真正促進(jìn)時(shí)代的發(fā)展。
如果科學(xué)和藝術(shù)能夠融合，必然會(huì)造就意想不到的驚喜。現(xiàn)如今的智能真人、虛擬動(dòng)漫、元宇宙展覽等，無(wú)一不是在拓展人類(lèi)的想象力。
科學(xué)和藝術(shù)，兩者都是我們?nèi)祟?lèi)文明感知與探索這個(gè)世界不可或缺的窗口，都值得我們的關(guān)注和澆灌，把文明帶往下一個(gè)高峰。
?。ㄔ陌l(fā)布于2022年5月27日《浙江日?qǐng)?bào)》第8版）
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